耐力運動訓練上調小鼠腦組織IL-15介導衰老伴隨的凋亡相關途徑的神經保護作用

薛晶晶，胥 振，姜 寧，張 勇

●成果報告 OriginalArticles

耐力運動訓練上調小鼠腦組織IL-15介導衰老伴隨的凋亡相關途徑的神經保護作用

薛晶晶1，2，3，胥 振2，3，姜 寧2，3，張 勇2，3

目的：觀察耐力運動訓練對不同年齡小鼠腦組織IL-15含量及凋亡的影響，探討耐力運動誘導的IL-15與衰老腦組織細胞中凋亡發生的關系，進而探討IL-15可能發揮的神經保護作用。方法：60只C57BL/6雄性小鼠按月齡分為2月齡青年對照組（YC，n=15），2月齡青年耐力運動訓練組（YE，n=15），12月齡老年對照組（OC，n=15）和12月齡老年耐力運動訓練組（OE，n=15）。耐力運動訓練組進行12m/min，30min/d，每周5天，為期8周的跑臺運動訓練。訓練完畢采用ELISA法測量腦組織、骨骼肌組織和血清中IL-15含量的變化；RT-PCR法測量腦組織IL-15 mRNA、凋亡相關蛋白BAX、p53、BCL-2和BCL-XLmRNA的表達情況；TUNEL法檢測腦組織細胞凋亡發生情況。結果：（1）OC組腦組織、骨骼肌組織和血清IL-15含量較YC組均呈顯著上升；YE和OE組腦組織、骨骼肌組織和血清IL-15含量分別較YC和OC組均呈顯著性增加；（2）OC組腦細胞促凋亡蛋白BAX mRNA、p53mRNA表達，抑凋亡蛋白BCL-2mRNA、BCL-XLmRNA表達和凋亡指數較YC組均呈顯著性增高，OE組促凋亡蛋白BAXmRNA、p53mRNA的表達和凋亡細胞指數均較OC組降低，抑凋亡蛋白BCL-2mRNA、BCL-XLmRNA表達較OC組增高；（3）OC組腦組織IL-15mRNA較YC組呈顯著上升；OE組腦組織IL-15mRNA較OC組未呈顯著性改變。結論：8周耐力運動訓練可誘導腦組織IL-15含量的升高，耐力運動訓練誘導的衰老小鼠腦組織IL-15升高可能介導了衰老伴隨的神經細胞凋亡相關過程發揮一定神經保護作用。

IL-15；耐力運動訓練；腦；增齡；凋亡

在神經退行性變和老齡化過程中，凋亡發生程度與神經元的丟失呈密切正相關，即當凋亡發生程度較高時，神經元丟失現象較嚴重，且不同神經退行性變中均存在較高程度的腦細胞凋亡[1]。

有研究表明，白介素-15（IL-15）在腦中可調節星形細胞，小神經膠質細胞的功能，可以在神經性疾病早期階段調節T細胞和巨噬細胞的激活來調節相關免疫反應[2-4]。它還具有抗凋亡和神經保護作用，其參與阻止了TNF-α介導的凋亡的發生與發展，IL-15受體α（IL-15Rα）可通過招募TRAF2抑制TNFR介導的凋亡[5-6]，此外，它還可抑制腦內一氧化氮的產生[7]。以上研究提示，IL-15可能通過調控凋亡相關的生物學功能影響神經系統。運動對腦具有神經保護作用，它使腦血流量增加，促進神經的發生，調控腦內神經營養因子的表達以及增強神經突觸可塑性等[8-10]。還有研究表明，運動訓練可以有效地抑制腦細胞凋亡的發生[11]。然而，運動訓練對于腦組織IL-15的影響鮮有報道。雖然IL-15可以在中樞神經系統中發揮一定作用，但是，運動能否通過上調腦組織IL-15發揮何種神經保護作用尚不清楚。因此，本研究通過耐力運動訓練干預不同年齡小鼠，觀察耐力運動訓練對衰老腦組織IL-15含量及其細胞凋亡的影響，試探討耐力運動訓練誘導的IL-15在衰老腦組織細胞凋亡中的作用及其可能機制。

1 實驗對象及方法

1.1 實驗對象

雄性C57BL/6小鼠60只，購置于北京華阜康生物科技股份有限公司，許可證號SCXK（京）2009-0007，SPF級。實驗動物按月齡分為4組：2月齡青年對照組（YC，n=15），2月齡青年耐力運動訓練組（YE，n=15），12月齡老年對照組（OC，n=15），12月齡老年耐力運動訓練組（OE，n=15）。12月齡老年小鼠為2月齡小鼠自然飼養至12月齡，且當2月齡小鼠將達到12月齡時再次購買2月齡青年對照小鼠。所有動物分籠飼養，自然光照，自然飲水進食，環境溫度20～25℃。YC和OC組分別飼養8周，YE和OE組分別進行為期8周的耐力運動訓練。

1.2 動物運動訓練模型

跑臺訓練模型：首先進行2天適應性跑臺訓練，使動物熟悉跑臺環境和訓練過程，跑臺訓練強度5m/m in，時長10m in；正式訓練時每天上午進行中高等強度跑臺訓練，強度12m/m in，時長30m in/d，每周5天，連續8周。

1.3 動物處死及取材

運動訓練組末次運動結束24小時后進行取材，分別取小鼠血液、骨骼肌組織和腦組織。首先，采用摘眼球法取血，離心20 m in（3 000 r/m in），保持溫度0～4℃，仔細收集上清；斷脊髓法將小鼠處死，取小鼠腓腸肌，稱取100mg，加入PBS手工勻漿，離心20m in（3 000 r/m in），保持溫度0～4℃，仔細收集上清；最后，開顱取全腦組織，參照小鼠大腦立體定位圖譜分離出雙側中腦部位并稱取重量，平均分為兩部分。一部分加入PBS手工勻漿，離心20m in（3 000 r/m in），保持溫度0～4℃，仔細收集上清，分裝后待進行ELISA檢測。另一部分置于已標好號的EP管之中，于液氮中冷凍，待冷凍完全后，-80°冰箱保存，用于RT-PCR表達測定。

石蠟切片樣本制作：取小鼠用4%多聚甲醛0.1mmoL磷酸緩沖液（pH7.4）灌注固定。提取的腦組織保存在4%多聚甲醛0.1 mmoL磷酸緩沖液中4℃冰箱過夜，第2天轉移至30%蔗糖脫水，之后進行常規脫水、透明、石蠟包埋，用于TUNEL細胞凋亡檢測。

1.4 ELISA

采用小鼠IL-15定量酶聯檢測試劑盒（ELISA Kit forMouse IL-15），嚴格按照說明書方法于酶標儀上測定各組小鼠腦組織、骨骼肌組織及血清中IL-15的含量。根據標準IL-15濃度曲線，計算出檢測樣品中IL-15的含量（pg/m L）。

1.5 RT-PCR

取腦組織，加入trizol勻漿提取RNA。采用逆轉錄試劑盒（TAKARA.Co）進行逆轉錄反應。按照TAKARA試劑盒進行RT-PCR反應，RT-PCR反應使用ABIStep One Real-time PCR System（ABICo，USA）進行。以GAPDH為內參，目的基因的相對表達量Fold Change＝2－Δ（ΔCttarget-ΔCtcontrol）。

根據RT-PCR試劑盒說明，進行如下操作：加入10μL SYBRGreen PCRMasterM ix，2μL cDNA，上下游引物各0.4μL，0.4μLROX Reference Dye，補充ddH2O至20μL。按照RT-PCR擴增循環參數進行反應：預變性95℃，30 s；PCR反應95℃，5 s；60℃，30～34 s，40個循環；分解階段95℃，15 s；60℃，1m in（各基因引物序列見表1）。

表1 各基因引物序列Table1 Primer Sequence ofGene

1.6 TUNEL法檢測腦組織細胞凋亡情況

采用DNA斷裂的原位末端標記法（TUNEL法）對各組小鼠腦組織（中腦紋狀體部位）的凋亡細胞進行檢測。石蠟切片進行脫蠟后，PBS洗滌2次，樣品上加50μL TUNEL檢測液，37℃避光孵育60m in，PBS洗滌3次，用抗熒光淬滅封片液封片后采用類流式細胞儀Histo quest可見光分析系統在20倍物鏡下觀察統計TUNEL陽性細胞數目（綠色熒光細胞）與總細胞數目，TUNEL指數=陽性細胞數目/細胞總數目。

1.7 數據統計與分析

所有試驗結果采取平均值±標準差（M±SD）表示，采用SPSS17.0統計軟件進行數據分析，顯著性差異檢驗采用雙因素方差分析，P＜0.05表示具有統計學意義。

2 實驗結果

2.1 腦組織、骨骼肌組織、血清IL-15含量變化

2.1.1 腦組織IL-15含量變化 與YC組相比，YE組腦組織IL-15含量顯著性增加（P＜0.01）；與YC組相比，OC組腦組織IL-15含量顯著性增加（P＜0.01），與OC組相比，OE組腦組織IL-15含量顯著性增加（P＜0.01）（見圖1）。

圖1 腦組織IL-15含量變化Figure1 IL-15 Contentof Brain Tissue注：**表示P＜0.01（下同）。

2.1.2 骨骼肌組織IL-15含量變化 與YC組相比，YE組骨骼肌組織IL-15含量顯著性增加（P＜0.01）；與YC組相比，OC組骨骼肌組織IL-15含量顯著性增加（P＜0.01）；與OC組相比，OE組骨骼肌組織IL-15含量顯著性增加（P＜0.01）（見圖2）。

圖2 骨骼肌組織IL-15含量變化Figure2 IL-15 ContentofMuscle Tissue

2.1.3 血清IL-15含量變化 與YC組相比，YE組血清IL-15含量顯著性增加（P＜0.01）；與YC組相比，OC組血清IL-15含量顯著性增加（P＜0.01）；與OC組相比，OE組血清IL-15含量顯著性增加（P＜0.01）（見圖3）。

圖3 血清IL-15含量變化Figure3 IL-15 Contentof Serum

2.2 腦組織IL-15m RNA表達

與YC組相比，YE組腦組織IL-15mRNA表達顯著性增加（P＜0.05）；與YC組相比，OC組腦組織IL-15mRNA表達顯著性增加（P＜0.01）；與OC組相比，OE組腦組織IL-15mRNA表達未呈顯著性改變（P＞0.05）（見圖4）。

圖4 腦組織IL-15 m RNA表達Figure4 IL-15m RNA Exp ression o f Brain Tissue

2.3 腦組織凋亡相關蛋白m RNA表達

2.3.1 促凋亡蛋白BAX mRNA表達 與YC組相比，YE組BAXmRNA表達未呈顯著性變化（P＞0.05）；與YC組相比，OC組BAX mRNA顯著性增加（P＜0.01）；與OC組相比，OE組BAXmRNA表達顯著性降低（P＜0.05）（見圖5）。

圖5 各組小鼠促凋亡相關蛋白BAXmRNA表達Figure5 m RNA Exp ression o f Pro-apoptosis Protein BAX

2.3.2 促凋亡蛋白p53mRNA表達 與YC組相比，YE組p53 mRNA表達顯著性增加（P＜0.05）；與YC組相比，OC組p53 mRNA表達顯著性增加（P＜0.01）；與OC組相比，OE組p53 mRNA表達顯著性降低（P＜0.05）（見圖6）。

圖6 各組小鼠促凋亡相關蛋白p53m RNA表達Figure6 mRNA Expression of Pro-apop tosis Protein p53

2.3.3 抑凋亡蛋白BCL-2mRNA表達 與YC組相比，YE組BCL-2mRNA表達顯著性增加（P＜0.01）；與YC組相比，OC組BCL-2mRNA表達顯著性增加（P＜0.01）；與OC組相比，OE組BCL-2mRNA表達顯著性增加（P＜0.01）（見圖7）。

圖7 各組小鼠抑凋亡相關蛋白BCL-2 mRNA表達Figure7 m RNA Exp ression o f Anti-apop tosis Protein BCL-2

2.3.4 抑凋亡蛋白BCL-XLmRNA表達 與YC組相比，YE組BCL-XLmRNA表達未呈顯著性變化（P＞0.05）；與YC組相比，OC組BCL-XLmRNA表達顯著性增加（P＜0.01）；與OC組相比，OE組BCL-XLmRNA表達顯著性增加（P＜0.01）（見圖8）。

圖8 各組小鼠抑凋亡相關蛋白BCL-XLmRNA表達Figure8 m RNA Exp ression o f Anti-apop tosis Protein BCL-XL

2.4 腦組織細胞凋亡指數

與YC組相比，YE組凋亡細胞指數未呈顯著性變化（P＞0.05）；與YC組相比，OC組凋亡細胞指數顯著性升高（P＜0.01）；與OC組相比，OE組凋亡細胞指數顯著性降低（P＜0.01）（見圖9、圖10）。

圖9 腦組織細胞凋亡Figure9 the Apoptosis of Brain Cell

圖10 各組腦組織細胞凋亡指數Figure10 the Apop tosis Index of Brain Ce ll

3 討論

3.1 耐力運動訓練對小鼠腦組織、骨骼肌組織和血清IL-15含量的影響

本研究中無論是2月齡青年小鼠還是12月齡老年小鼠，選取12m/m in的中高等強度進行訓練，盡管攝氧量可能由于年齡因素導致具有一定差異性，但據FERNANDO等[12]根據不同年齡小鼠在不同強度跑臺訓練下攝氧量的變化研究發現，跑臺訓練強度和攝氧量之間存在線性相關，根據其線性相關公式可知，本研究中的訓練強度和模式屬于有氧耐力訓練。本研究發現，8周耐力運動訓練后，青年與老年小鼠腦組織IL-15含量均呈顯著提高。但RT-PCR結果顯示耐力訓練僅上調了青年小鼠腦組織IL-15mRNA表達，而對老年小鼠腦組織IL-15mRNA表達無明顯干預效果。JUSTIN等[13]發現，小鼠經過16m/m in持續1 h的10°上坡急性跑后發現，缺乏β1和β2亞單位的AMPK DMKO小鼠骨骼肌IL-15及IL-15mRNA較野生小鼠均有顯著降低；他們后續研究報道，野生型小鼠30min上坡跑后3 h，骨骼肌IL-15 mRNA表達較運動前顯著增加，而AMPK DMKO小鼠則無明顯變化。他們的系列研究提示運動調控IL-15及IL-15mRNA的表達可能與AMPK通路有關。研究表明，規律運動可上調小鼠腦組織AMPK蛋白表達及其磷酸化水平[13]。因此，根據以上相關研究我們推測本研究中耐力運動上調青年小鼠腦組織IL-15 mRNA表達可能與AMPK通路相關。此外，研究發現衰老可導致腦組織AMPK信號通路活化反應水平較弱，導致其不能有效的應對內外環境（如年齡和運動應激）的改變[13]。我們推測，本研究中運動未改變衰老腦組織IL-15mRNA表達可能由于衰老腦組織AMPK基礎活化水平較低，或因本研究采用的運動強度或訓練時程不足，或是耐力運動訓練未能引起衰老腦組織本體表達IL-15。

近年來，研究者逐漸認識到骨骼肌不僅是收縮器官，還可通過釋放一系列肌肉因子（myokines）調控肌外組織功能。IL-15是一種重要的myokines，目前研究證明其從骨骼肌釋放并參與調控機體脂肪代謝[14]。有研究報道，小鼠在經過數周跑臺運動后，骨骼肌IL-15含量和IL-15mRNA水平呈顯著增多[15-16]。ANDERS等[17]經過人體試驗也同樣證實12周自行車運動后，試驗對象骨骼肌IL-15水平增加40%，然而3 h急性運動后并沒有發現骨骼肌IL-15發生顯著性變化，他們推測這可能驗證了動物實驗中長時間規律運動對IL-15的誘導刺激作用。本研究中，無論是青年還是衰老小鼠，8周耐力訓練顯著提高了骨骼肌、血清和腦組織IL-15含量。系列研究表明，IL-15被證明可以通過血腦屏障進入腦組織[18-20]。因而我們推測，耐力運動上調腦組織IL-15含量可能是運動上調了骨骼肌IL-15含量，IL-15流通入血進入腦組織導致的。因此表現為骨骼肌組織、血清和腦組織IL-15均有升高，這也解釋了運動提高衰老腦組織IL-15含量卻未上調IL-15mRNA表達的結果。當然，這也可能是耐力運動訓練誘導其他組織IL-15含量升高通過血液循環流通入腦導致的，因此，本研究中耐力運動上調腦組織IL-15含量可能是運動上調了骨骼肌IL-15含量的推論需要同位素標記等實驗加以驗證。

3.2 耐力運動訓練誘導的IL-15與衰老伴隨的小鼠腦組織凋亡的關系

本研究發現，較青年小鼠腦組織凋亡相比，衰老小鼠腦組織凋亡發生呈顯著提高，且腦組織、骨骼肌組織和血清IL-15含量也同時表現出顯著升高。研究表明，凋亡在調節細胞生長、修復和死亡過程中發揮了重要作用，而當凋亡發生過多時會導致功能的失常或疾病的發生[21]。本研究中的衰老小鼠腦組織凋亡發生較青年小鼠凋亡發生明顯增多，可見，衰老發生中伴隨凋亡發生的增多。

INOUE等[22]研究發現，在老齡化和病態機體內，IL-15可以抑制凋亡的發生，降低免疫低下的發生率，增強細胞的生存能力等。EM IDIO等[23]研究表明，小鼠在導致骨骼肌萎縮癥的老齡化狀態和肌肉懸掛時，IL-15出現了顯著升高，認為IL-15很可能是在壓力應激條件下，諸如老齡化或者疾病等狀態下才發揮其生物學功能。本研究推測衰老小鼠腦組織、骨骼肌組織和血清IL-15均表現一定程度的升高可能是由于抑制凋亡，增強細胞活性的代償性反應所致。8周的耐力運動訓練干預后，衰老小鼠腦組織促凋亡基因BAX和p53的表達顯著下降，抑凋亡基因BCL-2和BCL-XL表達顯著增加，腦組織細胞凋亡指數降低。這提示，耐力運動訓練可抑制衰老腦組織細胞凋亡的發生。LEE等[24]人發現，運動訓練可抑制小鼠腦組織的凋亡的發生，其中促凋亡蛋白BAX、Caspase3、Caspase 7和Caspase 9蛋白表達顯著降低，抑凋亡蛋白BCL-2、HSP27和HSP110等蛋白表達顯著上升，運動訓練組較安靜組腦組織凋亡細胞數目顯著減少。ABOUTALEB等[25]研究表明，大鼠在腦局部缺血癥前經過4周跑臺預運動訓練可以通過調節BAX和BCL-2蛋白比例以及抑制caspase3的活性抑制腦組織海馬C3A區細胞凋亡的發生。我們的研究與以上研究結果是相似的，此外，我們還發現8周的耐力運動訓練干預后，衰老小鼠腦組織細胞凋亡發生降低的同時，腦組織IL-15含量顯著提高，這提示，耐力運動訓練上調的IL-15可能參與了耐力運動訓練抑制凋亡的相關過程。QUINN等[26]研究報道，IL-15過表達小鼠骨骼肌PPAR，SIRT1，PGC-1α，和PGC-1β表達顯著升高，其中SIRT1可通過p53，Foxo，PGC-1α等調控細胞的生長、分化、自噬和凋亡等功能。其中，IL-15可誘導PGC-1α的表達，PGC-1α的表達可提高線粒體質量，抑制線粒體氧化應激的發生，從而抑制線粒體凋亡通路[27]，這是IL-15抑制凋亡的可能機制之一。也有研究發現，IL-15的抗凋亡作用很可能是通過TNF-α通路進行調節的。IL-15可以下調TNFR-1，從而抑制caspase系列蛋白（caspase3，caspase9）的表達而抑制凋亡的發生[28]。另外，有研究證實p53為調控自噬和凋亡的共同信號分子，p53適當激活誘導自噬的發生，而p53過量表達時可激活誘導凋亡[29]。研究表明，運動可通過上調腦組織細胞自噬[30]，清除損傷細胞器，從而實現神經保護效應[31]。綜合本研究中結果和相關研究提示，耐力運動訓練誘導的IL-15可能通過抑制p53過度活化，誘導細胞凋亡向細胞自噬轉換，從而表現為促凋亡基因BAX表達的減少，抑凋亡基因BCL-2和BCL-XL表達的增加，凋亡指數的減少，進而發揮其神經保護作用。后期研究中我們將進一步監測SIRT1，PGC-1α等系列因子的變化以探討運動誘導的IL-15對凋亡影響的機制及細胞自噬在此模型中的生物效應。

4 結論

（1）耐力運動訓練可提高腦組織IL-15含量，其來源可能是骨骼肌源性的，此推論仍需進一步驗證。

（2）耐力運動訓練提高的腦組織IL-15可能通過調節衰老小鼠腦組織細胞凋亡發生相關過程，即抑制促凋亡基因BAX和p53的表達，促進抑凋亡基因BCL-2和BCL-XL的表達，減少腦組織細胞凋亡指數，進而發揮神經保護作用。

[1]MARTINDD，LONGERGAN PE，BOLAND B，etal.Apoptotic Chang?es in the aged brain are triggered by Interleukin-1-induced Activation of p38 and reversed by treatment with Eicosapentaenoic Acid[J].The journalofbiological chemistry，2002，277（37）：239-246.

[2]LEE Y B，SATOH J，WALKER D G，et al.Interleukin-15 gene expres?sion in human astrocytes andmicroglia in culture[J].Neuroreport，1996，7（5）：1062-1065.

[3]HANISCH U K，LYONSSA，PRINZM，etal.Mouse brainmicroglia ex?press interleukin-15 and itsmultimeric receptor complex functionally coupled to Janus kinase activity[J].Journal of Biological Chemistry，1997，272（46）：53-60.

[4]SATOH J，KUROHARA K，YUKITAKE M，et al.Interleukin-15，a T-cell growth factor，isexpressed in human neural cell lines and tissues[J]. Journalof the Neurological Sciences，1998，155（2）：7.

[5]HIROMATSU T，YAJIMA T，MATSUGUCHIT，etal.Overexpression of interleukin-15 protects against Escherichia coli-induced shock accom?panied by inhibition of tumor necrosis factor-alpha-induced apoptosis [J].Journalof InfectiousDiseases，2003，187（9）：1442-1445.

[6]BULFONE PS，BULANOVA E，POHL T，etal.Death deflected：IL-15 inhibits TNF-alpha-mediated apoptosis in fibroblasts by TRAF2 re?cruitment to the IL-15Ralpha chain[J].FASEB Journal，1999，13（12）：1575-1585.

[7]BUDAGIAN V，BULANOVA E，PAUSR，et al.IL-15/IL-15 receptor biology：a guided tour through an expanding universe[J].Cytokine and Growth Factor Reviews，2006，17（4）：259-280.

[8]PEREIRA AC，HUDDLESTONDE，BRICKMANA L，etal.An in vivo correlate of exercise-induced neurogenesis in the adult dentate gyrus[J]. Proceedingsof the National Academy of Sciences of the United States of America，2007，14（13）：5638-5643.

[9]MAKIPM，RESNICK SM.Effectsofestrogen on patternsofbrain activ?ity at restand during cognitive activity：a review ofneuroimaging studies [J].Neuroimage，2001，14（4）：789-801.

[10]LECKIE R L，OBERLIN L E，VOSSMW，et al.BDNFmediates im?provements in executive function following a 1-year exercise interven?tion[J].Frontiers in human neuroscience，2014，8（2）：985.

[11]TENDIE A，CUNSOLOR，BELLIA D，etal.Drug target identification for neuronal apoptosis through a genomescale screening[J].Currentme?dicinal chemistry，2010，17（26）：2906-2920.

[12]FERNANDO P，BONEN A，HOFFMAN G L.Predicting submaximal oxygen consumption during treadmill running in mice[J].Can JPhysiol Pharmacol，1993，71，854-857.

[13]JUSTIN D C，MACNEIL L G，JAMESS L，et al.Exercise-stimulated interleukin-15 is controlled by AMPK and regulates skinmetabolism and aging[J].Aging Cell，2015，14（4）：625-634.

[14]DAVIDEG，PRAAGH V.Exercise-mimetic AICAR transiently bene?fitsbrain function[J].Oncotarget，2015，6（21）：18293-18312.

[15]REZNICK R M，ZONG H，LIJ，et al.Aging-associated reductions in AMP-activated protein kinase activity andmitochondrialbiogenesis[J]. CellMetabolism，2007，5（2）：151-156.

[16]YANG H，CHANG J，CHENW，et al.Treadmill exercise promotes in?terleukin 15 expression in skeletalmuscle and interleukin 15 receptor alpha expression in adipose tissue of high-fat diet rats[J].Endocrine，2013，43（3）：579-85.

[17]BOSTROM P，WU J，JEDRYCHOWSKIM P，etal.A PGC1-alpha-de?pendentmyokine that drives brown-fat-like development ofwhite fat and thermogenesis[J].Nature，2012，481（7382）：463-8.

[18]RINNOV A，YFANTIC，NIELSENS，etal.Endurance trainingenhanc?es skeletal muscle interleukin-15 in human male subjects[J].Endo?crine，2014，45（2）：271-8.

[19]PANW H，HSUCHOUH，YUC，etal.Permeation ofblood-borne IL-15 across the blood–brain barrier and the effect of LPS[J].Journal of Neurochemistry，2008，106（1）：313-319.

[20]PANW H，WU X J，HE Y，etal.Brain interleukin-15 in neuroinflam?mation and behavior[J].Neuroscience and Biobehavioral Reviews，2013，37（2）：184-192.

[21]ZHANG Y，HENMAN B.Ageing and apoptosis[J].Mechanisms ofAge?ingand Development，2002，123（4）：245-260.

[22]INOUE S，UNSINGER J，DAVISCG，et al.IL-15 prevents apoptosis，reverses innate and adaptive immune dysfunction，and improves surviv?al in sepsis[J].JImmunol，2010，184：1401-1409.

[23]PISTLLIE E，SIU PM.，ALWAY SE，et al.Interleukin-15 responses toagingand unloading-induced skeletalmuscle atrophy[J].Am JPhysi?olCell Physiol，2007，292：1298-1304.

[24]LEE J，CHOB JY，OHC SD，et al.Maternal exercise reduces hyper?thermia-induced apoptosis in developingmouse brain[J].International JournalofHyperthermia，2011，27（5）：445-52.

[25]ABOUTALEB N，SHAMSAEIN，KHAKSARIM，et al.Pre-ischemic exercise reduces apoptosis in hippocampal CA3 cells after cerebral ischemia bymodulation of the Bax/Bcl-2 proteins ratio and prevention of caspase-3 activation[J].JPhysiol Sci，2015，65（5）：435-43.

[26]QUINN L S，ANDERSON BG，CONNER JD，etal.IL-15 overexpres?sion promotes endurance，oxidative energy metabolism，and muscle PPAR delta，SIRT1，PGC-1alpha，and PGC-1beta expression in male mice[J].Endocrinology，2013，154（1）：232-45.

[27]QUINN LS，BARBARAG，ANDERSONBG，JENNIFERD，etal.Cir?culating irisin levels and muscle FNDC5 mRNA expression are inde?pendentof IL-15 levels inmice[J].Endocrine，2015，50（5）：368-377.

[28]MARZETTIE，CARTERCS，STEPHANIEE，etal.Changes in IL-15 expression and death-receptor apoptotic signaling in ratgastrocnemius muscle with aging and life-long calorie restriction[J].Mechanisms of Ageingand Development，2009，130（4）：272-280.

[29]ZHANG X D，WANG Y，WANGW，et al.p53 mediatesmitochondria dysfunction-triggered autophagy activation and cell death in rat stria?tum[J].Autophagy，2009，5（3）：339-350.

[30]HE CC，SUMPTER R，LEVINE B.Exercise induces autophagy in pe?ripheral tissues and in the brain[J].Autophagy，2012，8（10）：1548-1551.

[31]MARQUES A E，SANTOS，BALC M M，et al.Physical exercise im?proves brain cortex and cerebrum mitochondria bioenergetics and al?ters apoptotic，dynamic and auto（mito）phagy markers[J].Neurosci?ence，2015，301（30）：480-495.

Neuroprotective Role of Endurance Exercise-induced Brain IL-15 M ediated Apop tosis Relative Pathway in Aged M ice

XUE Jingjing1，2，3，XU Zhen2，3，JIANGNing2，3，ZHANGYong2，3
（1.School of Sport Science，Beijing Sport University，Beijing 100084，China；2.Tianjin Key Laboratory of Exercise Physiology and Sports Medicine，Tianjin University of Sport，Tianjin 300381，China；3.Dept.of Health&Exercise Science，Tianjin University of Sport，Tianjin 300381，China）

Purpose：The aim of present study is to observe the effect of endurance exercise training on the content of brain IL-15 and apoptosis，and investi?gate the relationship between brain IL-15 and apoptosis，discuss the neuroprotective role of IL-15 induced by endurance exercise in aged brain.Methods：60 male C57BL/6micewere divided into 4 groups，2month Young Controlgroup（YC，n=15），2month Young Enduranceexercise traininggroup（YE，n=15），12 month Old Control group（OC，n=15），12month Old Endurance exercise training group（OE，n=15）.Endurance exercise group performed treadmill training for 8weeks，5days/week，30minutes/day，atapproximately 12M/m.After exercise training，IL-15 content changesof brain tissue，muscle tissue and blood were measured by using ELISA Kit for Mouse IL-15；IL-15mRNA、BAXmRNA、p53mRNA、BCL-2mRNA and BCL-XLmRNA expression in brain weremea?sured by RT-PCR；Brain cell apoptosiswere detected by TUNELmethod.Results：1.Compared with YC，contentofbrain tissue、muscle tissue and blood IL-15 increased significantly in YE and OC；Compared with OC，content of brain tissue、muscle tissue and blood IL-15 of OE increased significantly.2.Com?pared with YC，BAX、p53、BCL-2 and BCL-XLmRNA expression and the TUNEL index were increased significantly in OC；Compared with OC，BAX and p53mRNA expression and the TUNEL indexwere decreased significantly in OE，BCL-2 and BCL-XLmRNA expressionwere increased significantly in OE.3. Compared with YC，IL-15mRNA expression were increased significantly in OC，Compared with OC，IL-15mRNA expression did not changed significantly in OE.Conclusions：The endurance exercise for 8 weeks upregulated the contentof IL-15 in brain；Exercise-enriched IL-15may take part in the aged-relative apoptosisprocess toexertneuroprotectiveeffects.

IL-15；enduranceexercise training；brain；aging

G 804.2

：A

：1005-0000（2017）01-016-06

10.13297/j.cnki.issn1005-0000.2017.01.003

2016-11-20；

2017-01-10；錄用日期：2017-01-11

國家自然科學基金項目（項目編號：31370014）；天津市科技創新體系創新平臺計劃專項（項目編號：10SYSYJC28400）

薛晶晶（1988-），女，河北唐山人，在讀博士研究生，研究方向為運動生理學。

1.北京體育大學運動人體科學學院，北京100084；2.天津體育學院天津市運動生理與運動醫學重點實驗室，天津300381；3.天津體育學院健康與運動科學系，天津300381。