有氧運動對CFS大鼠前額葉皮層bax、bal-2及caspase3蛋白表達的影響

摘要：目的：探討運動對慢性復合性應激大鼠前額葉皮層bax、bal-2及caspase3蛋白表達的影響。方法：雄性35只SD大鼠，隨機分為三周對照組（C組）8只、模型組（M組）27只，C組常規飼養，M組進行三周慢性疲勞綜合征（CFS）建模。建模結束后，C組、M組隨機各選取6只進行取材;剩余模型組大鼠隨機分為模型對照組（MC組）、模型運動組（ME組）。采用力竭游泳、束縛、禁食禁水、睡眠剝奪四種應激因素建立CFS模型。采用無負重游泳進行有氧運動干預。采用Western Blotting 方法檢測大鼠前額葉皮層bax、bal-2及caspase3蛋白的表達。結果：與C組相比，M組大鼠前額葉皮層Bax、caspase3蛋白表達非常顯著性增加 （P<0.01），Bcl-2蛋白表達增加，但無顯著性差異;與MC組相比，ME組大鼠前額葉皮層Bcl-2、caspase3蛋白表達非常顯著性增加（P<0.01）;Bax蛋白表達下降，但無顯著性差異。 結論：慢性疲勞綜合征可引起大鼠前額葉皮層Bax、caspase3蛋白的表達，有氧運動可以促進抗凋亡蛋白Bcl-2的表達，抑制Bax蛋白的表達。

關鍵詞：慢性疲勞綜合征;有氧運動;凋亡

中圖分類號：R339.4 ????文獻標識碼：A

在21世紀，阿爾茲海默癥、帕金森氏癥等神經退行性疾病的發病率越來越高。醫學雜志《柳葉刀》，曾表示：到2030年，阿爾茲海默癥將會是醫療和社會體系的重要負擔。社會環境的迅速發展變化引起機體應激可能是導致神經退行性疾病的因素之一。凋亡相關蛋白是神經退行性病變中的重要通路。有氧運動可促進大腦皮層神經元再生，大部分研究證明運動預干預、造模期間的有氧運動干預、運動聯合藥物治療可以有效的阻止神經元的凋亡蛋白的表達，促進神經元的再生。本研究模擬現實生活中人們生活空間狹小、身體疲勞、睡眠不足、飲食不規律的生活現象，建立慢性疲勞綜合征（Chronic fatigue syndrome，CFS，）旨在研究有氧運動對發病后大鼠凋亡相關蛋白表達的影響。為有氧運動對神經退行性疾病的預防和早期治療效果，及大眾健身提供理論支持。

1材料與方法

1.1實驗動物及分組

8周齡SPF級健康雄性SD大鼠35只，購于廣州中醫藥大學實驗動物中心[動物生產許可證：SCXK（粵）2013-0034]，體重為180-220g。采用國家標準嚙齒類動物干燥飼料喂養。動物飼養環境：溫度25？℃，相對濕度50%-65%，12h光暗交替，大鼠游泳水溫為32？℃。大鼠適應性喂養一周后隨機分為空白對照組（C組，n=8）、模型組（M組，n=27）;體重分別為（220.81？.4）g和（219.89？.24）g，組間對比無顯著性差異（P>0.05）。C組常規飼養，不進行任何干預;M組大鼠適應性游泳3d（1次/d，10min/次）后進行3周CFS建模，建模期間，大鼠意外死亡3只。建模結束后C組、M組各隨機選取6只大鼠進行取材;剩余M組大鼠隨機分為模型對照組（MC組，n=9）、模型運動組（ME組，n=9）。

1.2干預方式及取材

1.2.1 ?CFS建模方案

CFS大鼠建模方法參照文獻[1]并根據預實驗結果，采用復合應激制備模型。本研究旨在模擬人們軀體疲勞、高壓、飲食不規律、睡眠不足的實際情況，采用力竭游泳、束縛、禁食禁水、睡眠剝奪四種應激方式建立應激性CFS大鼠模型。每周建模6天，以兩天為一個周期。

睡眠剝奪采用小平臺法;束縛應激采用自制束縛筒，大鼠可以自由呼吸，但是身體活動被限制，尾巴外露;力竭游泳采用負重體重5%進行力竭游泳，其判斷標準為大鼠鼻尖下沉10s ，無法自主游出水面;夜間禁食禁水。

1.2.2有氧運動方案

有氧運動方案選用無負重游泳（水溫32？℃），20min開始，前兩天每天遞增5min，以后每天遞增10min到60min，第二、三周，每天60min。

1.3實驗取材

實驗結束24h后，所有大鼠禁食12h，根據大鼠體重腹腔注射質量分數為10%的水合氯醛（0.35-0.4ml/kg）進行腹腔麻醉，然后斷頭取腦，將前額葉皮質取出用錫紙包埋立即放入液氮中，-80℃保存，待測指標，整個過程均在冰面上快速進行操作，兩次取材由同一人員操作。

1.4指標檢測與方法

采用Western Blotting 方法檢測各組大鼠海馬組織中bax、bal-2及caspase3蛋白的表達量。

1.5數據處理

運用SPSS21.0統計軟件進行數據分析。計量資料統計結果以均數北曜疾睿▁眘）表示，采用單因素方差分析檢驗，P<0.05為具有統計學意義，P<0.01為具有極顯著性差異。

2研究結果

2.1 CFS建模大鼠前額葉皮層Bax、Bcl-2及caspase3蛋白的表達

由表1可知，與C組相比， M組大鼠前額葉皮層組織中促凋亡蛋白Bax、caspase3表達非常顯著性增加（P<0.01），抗凋亡蛋白Bcl-2表達增加，但無顯著性差異（P>0.05）。

2.2有氧運動對CFS建模大鼠前額葉皮層Bax、Bcl-2及caspase3蛋白表達的影響

由表2可知，與MC組相比，ME組大鼠前額葉皮層Bcl-2、caspase3蛋白表達非常顯著性增加（P<0.01）;Bax蛋白表達下降，但無顯著性差異（P>0.05）。說明運動可以有效促進抗凋亡蛋白Bcl-2的表達。

3分析與討論

由于目前CFS發病機制尚不清楚，大多數研究都是觀察CFS患者發病的癥狀、體征等一般狀況，詢問并分析患者主訴癥狀發生的各種原因模擬進行動物建模，建模方式各異，如有研究采用注射脂多糖、布魯氏桿菌、多聚肌胞苷酸等造成動物機體免疫紊亂進而誘發慢性疲勞綜合征，這種建模方法是模擬毒感染引發的CFS或者是臨床CFS患者表現出的免疫紊亂現象，主要進行對癥治療的研究，在國內比較少見。大部分研究都采用應激建模，研究者認為應激建模更符合臨床CFS患者發病原因;一般采用單因素建模、雙因素建模、多因素復合應激建模。本研究模擬現代生活中人們所面臨的多種應激：身體疲勞、飲食不規律、睡眠缺失、壓力大，采用力竭游泳、禁食禁水、睡眠剝奪、束縛四種應激方式進行生理-心理雙重應激建立CFS大鼠模型，研究有氧運動對CFS的作用效果。

在細胞凋亡過程中，Bcl-2家族和caspase家族發揮著重要的作用，Bcl-2是抗凋亡基因，Bax和Caspase3是促凋亡基因。本研究中，CFS大鼠前額葉皮層組織中促凋亡蛋白Bax、caspase3表達非常顯著性增加，抗凋亡蛋白Bcl-2表達無顯著性差異，這與一般研究結果相同; CFS大鼠有氧運動后前額葉皮層Bcl-2、caspase3蛋白表達非常顯著性增加，Bax蛋白表達無顯著性變化，說明運動可以有效促進抗凋亡蛋白Bcl-2的表達;而caspase3及Bax蛋白表達情況可能與有氧運動時間有關，研究發現，運動形式、運動量和運動時間對 Bcl-2、Bax、Caspase3 的蛋白表達以及細胞凋亡會產生不同影響，短時間大強度或力竭運動會使促凋亡蛋白表達升高，抗凋亡蛋白表達降低; 而長期規律運動才能有效抑制細胞的凋亡，保護機體免受外界刺激誘發的細胞損傷。本文有氧運動干預時間為3周，抑制促凋亡基因的表達效果較弱，在后續研究中進一步深入研究和探討。

4結論

慢性疲勞綜合征可引起大鼠前額葉皮層促凋亡基因Bax、caspase3蛋白的表達，有氧運動可以促進抗凋亡基因Bcl-2蛋白的表達，抑制Bax蛋白的表達。

作者簡介：李艷榮（1993.01-），女，漢族，山西臨汾人，巢湖學院體育學院助教，碩士;研究方向：運動與健康。

參考文獻

[1]張亞軍.低氧暴露對慢性疲勞綜合征小鼠認知情緒的調節作用及機制研究[D].上海：上海體育學院，2013.

[2]ShengR，Xu X，Tang Q，et al.Polysaccharide of Radix Pseudostellariae Improves Chronic Fatigue Syndrome Induced by Poly I：C in Mice[J].Evid Based Complement Alternat Med，2011（2011）：840516.

[3]閆海龍，陳樂琴，張一民，蘇浩，汪贊.高強度間歇性訓練與中等強度持續運動對大鼠肝細胞自噬與凋亡相關因子表達的影響[J].山東體育學報，2019，35（03）：71-77.