关键词:
microRNAs
BDNF
海马组织
过度训练
有氧运动
摘要:
研究目的:运动负荷和恢复时间之间的不平衡可能会导致过度训练。本实验为探究过度训练对小鼠的认知能力的影响,及海马中相关的脑源性micro RNAs(miRNAs)的变化情况。验证miR-34a与脑源性神经营养因子(Brain-derived Neurotrophic Factor,BDNF),及其受体酪氨酸激酶B(Tyrosine Kinase receptor B,Trk B)和p75神经营养素受体(p75Neurotrophin Receptor,p75)之间的动态表达模式。研究方法:选取90只8周龄雄性C57BL/6J小鼠,随机分为对照(CON)、有氧训练(NT)和过度训练(OT)组。在训练后用递增负荷测试(ILT)和转棒测试评估其运动性能;Morris水迷宫实验和旷场实验来评价小鼠的认知能力。训练测评结束48h后,取小鼠海马组织,用RT-q PCR检测海马中miR-34a、miR-21、miR-124和miR-132的表达;用Western Blot来检测海马中BDNF、Trk B、p75的蛋白表达以及Trk B磷酸化水平。体外实验中验证BDNF是miR-34a的潜在靶点,探究过表达miR-34a对BDNF及其受体Trk B和p75的影响。研究结果:NT与OT在8周训练后体重均显著下降;ILT测试和转棒实验结果显示,OT运动性能下降,NT明显提高。Morris水迷宫测试表明NT的空间探索与定位记忆能力均显著优于CON和OT;旷场实验显示OT具有明显的焦虑倾向。OT小鼠海马中miR-34a表达明显上升,BDNF蛋白表达下降,且两者呈中度负相关。体外证明miR-34a降低BDNF及其受体Trk B的表达,而p75的蛋白表达上升。NT小鼠海马中BDNF和Trk B蛋白表达显著上升;而OT中p75的蛋白表达、Trk B的磷酸化水平显著高于NT和CON。结论:有氧训练能够提高小鼠的认知能力,过度训练未能提升小鼠认知能力,却表现出明显的焦虑倾向。OT小鼠训练后海马中miR-34a表达升高,BDNF蛋白表达显著降低,统计发现两者呈中度负相关。通过生物信息学预测和体外实验验证,发现miR-34a靶向降低海马区BDNF的表达,降低其受体蛋白Trk B的表达,却促进p75的蛋白表达,从而介导认知功能改变。