有氧运动改善AD模型中枢神经元线粒体通透性转换孔功能

作者：牟连伟 李岩 顾博雅 赵丽

摘要：目的:观察12周规律有氧运动对APP/PS1双转基因小鼠中枢神经元线粒体通透性转换孔(mitochondrial permeability transition pore,m PTP)功能的影响。方法:6月龄雄性APP/PS1小鼠(AD模型)及C57BL/6J小鼠随机分为AD安静组(AS)、AD运动组(AE)、正常安静组(CS)、正常运动组(CE)。CE、AE组进行12周规律跑台运动,5 d/周,60 min/d。前10 min运动速度12 m/min,后50 min运动速度15 m/min,跑台坡度为0°。免疫组织化学、免疫荧光染色及Dot blot检测Aβ低聚物及多聚体含量;荧光染色检测m PTP开放程度;Western blot检测Cyp D、ANT1、ANT2、VDAC-1、COXIV、ABAD蛋白的相对含量;比色法检测COXIV、ABAD蛋白酶活性。结果:1) 9月龄AD组额叶皮层、海马出现明显病理性Aβ沉积,低聚物Aβ显著增加(P<0. 05);运动显著降低额叶皮层、海马多聚体Aβ斑块直径和分布区域(P<0. 05)以及低聚物Aβ含量(P<0. 05)。2)运动显著降低AD组额叶皮层、海马m PTP开放程度(P<0. 05);降低正常对照组额叶、海马m PTP的开放程度(P<0. 05)。3)运动显著降低AD组额叶皮层、海马m PTP相关组成蛋白Cyp D、ANT1及海马的VDAC-1表达(P<0. 05),提高ANT2蛋白表达(P<0. 05);同时显著降低正常对照组额叶皮层、海马Cyp D蛋白表达(P<0. 01),提高额叶皮层ANT2蛋白表达(P<0. 05)。4)运动显著提高AD组海马与线粒体功能相关的COXIV蛋白表达及活性(P<0. 05),提高额叶COXIV活性;降低海马ABAD蛋白表达,提高其活性(P<0. 01);同时提高正常对照组额叶、海马COXIV蛋白表达及活性(P<0. 05)。结论:12周规律有氧运动训练可有效地抑制9月龄APP/PS1双转基因小鼠Aβos含量及多聚体Aβ沉积,减少Aβ与m PTP相关组成蛋白Cyp D、ANT1、ANT2、VDAC-1相互作用,上调线粒体氧化磷酸化相关蛋白酶ABAD、COXIV的活性,进而调控m PTP的开放程度,增强线粒体能量代谢功能,是有氧运动促进神经可塑性的分子机制之一。

关键字：有氧运动APPPS1小鼠AΒmPTP

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