文摘

阿尔茨海默病(AD)的特点是累积的β淀粉样蛋白(β在大脑中)斑块和τ神经原纤维缠结。虽然确切的神经元保护作用的高强度间歇训练的细节(这种训练)广告尚不清楚,临床前阶段的广告似乎是这种干预的重要时间点。描述实验调查这种训练的神经保护效应在APP / PS1老鼠的广告。总共14 C57BL6健康控制(C)小鼠和14 APP / PS1 AD小鼠随机分成两组,一个没有参加这种训练(C和广告组,分别)和其他受这种训练干预(控制这种训练(CE)和广告这种训练(正面)组,分别)。可视化的海马神经元细胞通过他和刚果红染色显示,细胞状态,显著改善显著减少淀粉样变相比,正面的广告。行为分析的结果表明,这种训练干预显著提高认知能力下降,减少空间探索C和广告组。免疫荧光显示,整个大脑和老龄大鼠的海马C和广告组有不同程度的神经胶质的反应和星形胶质细胞GFAP增生和肥大,明显改善CE和正面经过10周的这种训练干预组。这些结果表明,这种训练显著提高线粒体蛋白质动力学的状态和相关的蛋白质,与正常老化之间的机制不同的C和广告组。10周的这种训练改善线粒体动力学存在的不平衡控制小鼠和正常小鼠广告。我们得出这样的结论:临床训练干预有显著的积极影响小鼠的探索性行为和认知功能。

1。介绍

阿尔茨海默病(AD)是老年痴呆的主要原因,严重影响人类健康,发病率正在上升和预期寿命的增加。现代医学认为广告是一个严重的神经退行性疾病与特定的组织病理学指标相关联,如细胞外的沉积β,τ蛋白的胞内聚合物/神经源性纤丝的缠结[1,2),和神经退化3,4]。然而,广告在临床症状的病理表现,而且,因此,如果经常锻炼和身体活动提供了在临床前阶段,加重广告的发展可能的风险降低。因此,临床前阶段被认为是干预的关键时期。

研究表明,有规律的体育锻炼可以延缓或协助避免神经和精神疾病,也是有效的治疗神经系统疾病(5- - - - - -7]。这种训练方法的培训,包括短,重复的剧烈运动持续从几秒到几分钟,点缀着低强度运动或休息8,9]。这种训练可以有效替代传统耐力训练和诱发类似或更好的生理适应健康个体和患病的人群。研究表明,高强度间歇运动是更有效的比传统的有氧运动在促进大脑健康和增强大脑认知功能(10,11]。研究显示[12],受损的线粒体动力学是一个重要的早期事件在AD发病机制,越来越多的研究证明(13,14],这种训练诱导改变线粒体动力学和线粒体自噬,在维持线粒体稳态中起着重要的作用。

研究得出的结论是,身体活动改善脑代谢和认知功能,但大脑区域最重要的锻炼是影响海马体(6,15- - - - - -17]。海马体是大脑中一个关键结构,负责学习和记忆18),和适当的运动是负责血液流向海马体积的增加(17,19,20.]。虽然研究表明,这种训练是一种有效的体育锻炼形式,海马的神经保护作用不清楚。线粒体发挥关键作用在AD的发病机制21],在AD大鼠海马线粒体是极易受到损伤和异常的部门/融合。因此,这种训练提供神经保护作用的确切机制的背景下,广告还不清楚。

在本文中,我们观察到10周的影响这种训练在C57BL6小鼠海马神经保护和线粒体动态蛋白质和APP / PS1广告老鼠和讨论这种训练在改善临床前广告的作用。

2。材料和方法

2.1。动物

动物实验内容和锻炼协议被河南大学的伦理委员会批准(批准文号:husom2021 - 138)。总共14个男性C57BL6小鼠(7个月大 APP / PS1 g)和14个雄性老鼠(7个月大 g)是由Speford(北京)生物技术有限公司有限公司(许可证号码:SCXK(北京),2019 - 0010年)。SPF-grade国家标准啮齿动物喂丸和床上用品购买从河南省实验动物中心(许可证号码:SCXK (YU), 2015 - 0005年)。在实验中,小鼠自由饮水,床上用品是改变一个星期2 - 3次,和环境温度是20°C-22°C,自然光和没有湿度控制。

2.2。动物分组和锻炼计划

老鼠被随机和均匀分成四组( 每组中)一个星期后适应性喂养:(1)控制(C)群健康、正常老化C57BL6小鼠,(2)控制高强度间歇训练(CE)群C57BL6小鼠这种训练干预,(3)阿尔茨海默病(AD)的APP / PS1老鼠,和(4)广告和高强度间歇训练(正面)群APP / PS1老鼠这种训练干预。CE和正面高强度间歇训练团体接受了10天的驯化运动训练在正式培训前,实验动物的跑步机使用(英尺- 200,成都Taimeng技术)。正式的培训计划如下:首先在老鼠的增量荷载试验,在12米/分钟15分钟热身;然后,执行高强度间歇训练,每个组成的这种训练会话3分钟23 m / min的坡度15°和一个1分钟的休息,共10集。培训进行了5天每周有2天的休息10周。在10周的锻炼,两个测试进行行为评估:开放田地和高架+迷宫测试。

2.3。抽样

实验动物被overanesthesia执行完成后,每组中相应的干预措施。为了避免急性运动的影响,采样后进行24小时的休息和12 h(禁食后最后的锻炼。前缀法抽样的老鼠形态进行测试,即整个大脑组织在中性甲醛固定48 h。对另一些人来说,脑组织从冰,海马体,双边剥落在1分钟内,放置在一个冻干管,在液氮快速冻结,然后转移到冰箱储存在-80°C。

2.4。Histomorphological观察

海马区域总是分段和形态学观察他染色和刚果红染色,GFAP免疫荧光染色。

(1)他染色。整个染色过程包括以下几点:(1)二甲苯(我)15分钟,15分钟(2)二甲苯(2),(3)二甲苯:绝对乙醇= 1:1 2分钟,(4)100%的乙醇(我)5分钟,(5)100%的乙醇(2)5分钟,(6)80%的乙醇5分钟,(7)蒸馏水5分钟,精液(8)苏木精染色5分钟,10分钟(9)洗水和自来水洗5分钟,(10)30年代,1%盐酸乙醇(11)水洗30年代,(12)蒸馏水洗涤5 s,(13)与0.5%伊红染色解决方案1 - 3分钟,(14)与蒸馏水30年代略洗,(15)与80%乙醇略洗了30年代,(16)95%的乙醇为1分钟(我),(17)95%的乙醇(2)1分钟,(18)绝对乙醇(I) 3分钟,(19)绝对乙醇(2)3分钟,(20)二甲苯(I) 3分钟,(21)二甲苯(II) 3分钟,(22)和中性胶密封。

(2)刚果红染色。石蜡切片脱蜡水:按顺序把部分二甲苯我20分钟,二甲苯二20分钟,无水乙醇我5分钟,无水乙醇二5分钟,5分钟和75%酒精,自来水清洗。刚果红染色:部分与刚果红染色在一夜之间解决,用自来水洗净,2分钟。背景分化:部分与刚果红B差异化解决方案1 s,直到积极斑块是显而易见的,背景基本上是无色、用自来水洗净。细胞核染色:部分与刚果红染色C解决方案1分钟,用自来水洗净,分化和差异化的解决方案,用自来水洗净,回到了蓝色与蓝色恢复解决方案,用自来水冲洗。脱水和密封:部分放入无水乙醇我5分钟,无水乙醇二5分钟,5分钟无水乙醇三世,木质部我5分钟,5分钟透明和木质部II,中性胶用于密封部分。显微镜检查,图像采集和分析。

(3)GFAP免疫荧光染色。脱蜡和补液进行常规。抗原修复如下:高温水浴。然后,标本被3% BSA屏蔽解决方案15分钟。添加主要抗体:标本主要抗体孵育后蛋白质:GFAP (GB11096):所有抗体稀释1:倍80年和孵化一夜之间在湿盒4°C。第二天,标本放入水浴30分钟,其次是洗0.01 PBS 。发出荧光的标本进一步孵化inisothiocyanate-labeled二级抗体(稀释1:50)30分钟。DAPI复染色细胞核,淬火组织自体荧光,密封,显微镜检查和摄影。

2.5。行为测试

使用开放田地测试执行行为的测试和高架+迷宫。开放田地试验,老鼠被放置在一个开放的领域的中心在一个安静的环境,与老鼠的活动在开放领域被拍摄的相机5.5分钟。每个测试完成后,内壁和底部表面的空地被彻底清洗,防止干扰下一个测试。老鼠老鼠顺序所取代,直到所有被测试。高架+迷宫的老鼠放在一个高架+迷宫的中心区域,视频录制的自由流动的老鼠拿着相机6分钟。每个测试完成后,所有地区都打扫,下鼠标测试直到老鼠被测试。行为数据分析是使用动物行为的软件智能3.0进行的。

2.6。西方墨点法

每只小鼠海马是细胞质和线粒体蛋白质的提取和量化,和每组的蛋白质样品受到分辨率凝胶4%的恒定电压80 V 30分钟,其次是恒定电压为150 V 70分钟,然后300毫安的恒流120分钟12 - 15%的分离胶。金额5%脱脂奶粉被用于阻止在4°C 6小时和孵化主要抗体在一夜之间,然后转移到PVDF膜。与二次抗体膜是孵化1:1000稀释在室温下90分钟。膜被漂洗3次TBST 10分钟每个最后冲洗2次,TBS 10分钟。目标蛋白被发现使用ECL发光。对应的灰度值是读取、β为细胞质中蛋白质和肌动蛋白作为内部参考第四考克斯的线粒体蛋白质,和目标蛋白质的相对灰度值计算。的细节提供如下(表使用的抗体1)。

表1
抗体用于世行分析蛋白质的老鼠。
2.7。统计分析

采用SPSS 17.0软件分析数据,Image-Pro + 6.0软件图像分析,GraphPad棱镜对绘图软件。数据被表示为代表(±SD)和分析使用双向方差分析( )。如果之间的交互因素是重要的( ),然后简单效果测试。一个 值为0.05或更少被认为是统计学意义( 和 显示显著差异)。数据变量相关分析用皮尔逊相关分析。

3所示。结果

3.1。海马组织病理学变化

如图1、神经胶质细胞和海马神经元C组排列有序,神经细胞不太完整,核仁清晰,显然是神经细胞和均匀染色。在CE组海马神经细胞完整,细胞排列整齐,细胞核是圆的和明确的。在广告组,一个明显的减少海马神经细胞的数量,和神经细胞无序排列,散射的精神细胞没有明显的核仁边界。与广告组相比,有明显改善正面组当考虑海马神经细胞的数量,核凝结,胶质和神经细胞坏死,细胞结构破坏的状态。

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图1
组织病理学的改变海马组织(苏木精和伊红, μ米)。(模拟)的C组海马CA1区图像,CE,广告组,分别和正面集团。
3.2。海马体的刚果红染色

这种训练的主要效应的平均光密度β是统计学意义( )。基因的主要影响变量的组织学是统计学意义( )。此外,平均光密度β显示这种训练和基因之间的相互作用( )。

刚果红染色显示海马神经元的细胞核圆形或近圆形。也观察到没有(或很少)粉红色斑块在海马体的老鼠在C组或CE。nontransgenic的海马体和APP / PS1老鼠与刚果红染料染色观察到这种训练10周后检测β淀粉样蛋白斑块的沉积。正如所料,广告组小鼠积累了相当多的β淀粉样蛋白在海马体,如图2 (e)和2 (f)。形状不规则的粉红色斑块中可以看到大量细胞质和细胞外卷,如图2 (f)。接受这种训练的老鼠表现出减少的数量β淀粉样蛋白在海马体,粉红色斑块的数量减少,体积小变化,如图2 (g)和2 (h)。

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图2
海马体的刚果红染色。(a, b) C组海马显示正常海马神经元细胞(刚果红,200 x 400 x);海马体(c, d) CE组显示海马组织学和海马神经细胞正常(刚果红,200 x 400 x);(e, f)广告组显示海马体的整体结构,与多个β淀粉样蛋白沉积(刚果红、200 x)和多焦点的大面积β淀粉样蛋白沉积(刚果红、400 x);(g, h)广告这种训练组显示海马体的整体结构,β淀粉样蛋白沉积减少(刚果红200 x)β淀粉样蛋白沉积减少(刚果红400 x)与广告相比控制(广告)组;海马体(i)刚果红染色。数据表示为 , ,相比之下,广告组。
3.3。开放田地测试

这种训练的主要影响总距离,最大速度,平均速度的统计显著性和并行性指数和转变趋势无显著差异( , , , ,和 ,分别)。然而,行为的主要基因对所有变量的影响在开放领域不是统计学意义( , , , ,和 ,分别)。此外,总距离、最大速度、平均速度、并行索引,并将趋势还没有显示出这种训练和基因之间的相互作用( )。

图3显示更改为每组运动活动和探索行为。数据3(一个)- - - - - -3 (d)表明,经过10周的这种训练,探索行为的表达表现出上升趋势在CE和正面组,增加过境点的数量在空地的中央区域的探索。所示(e),分析显示没有变化之间的空间活动的总距离C和CE组,但正面组与广告组相比有显著提高( )。公元集团(f)所示,表现出显著增加( )与C组相比,最大速度,增加正面组的观察与广告组相比,但这种差异不显著。没有平均速度的变化观察C和CE组之间,但有一个显著增加正面组相比,广告组( )。并行索引区降低了CE和正面组,与各自的对照组相比,但差异不显著。将趋势区提高CE和正面组与各自对照组相比,但差异不显著。

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图3
开放田地测试。这种训练逆转年龄或转基因诱导异常或随意运动障碍。(模拟)样本的痕迹从每组小鼠开放田地路径;(e)总距离开放领域;(f)开放领域的最大速度;在开放领域(g)平均速度;(h)并行索引在空旷的田野;(我)将开放领域的趋势。实验是在每5分钟时间进行的。值表示为 ( )。 相比之下,广告组;# 与C组相比。
3.4。高+迷宫

这种训练的主要效应在张开双臂条目,在张开双臂(%),条目在开放武器和武器,在张开双臂和距离(%)是没有统计学意义( )。基因在所有变量的主效应的高架十字迷宫试验统计学意义( )。此外,所有变量的高架十字迷宫测试没有显示出这种训练和基因之间的相互作用( )。

图4显示四组的变化在高架十字迷宫的老鼠。探索行为的表达CE和正面组显著增加10周后,这种训练。探索性行为的数量和张开双臂的停留时间增加CE和正面组由于10周的高强度间歇训练。然而,干预效果显示大型社会团体内部的差异,对照组之间没有显著差异和相应的这种训练团体。这种训练10周后,打开的手臂探索略微增加的数量在CE组与C组和正面组与广告组相比,无差异(图4 (e)),但是广告组下降非常显著( ),和正面组显著下降( )与C组相比;与此同时,与CE组相比,广告组和正面组显著降低( )。有一个上升的时间在张开双臂CE和正面组与对照组相比,显示显著减少广告组与C组相比,明显降低广告和正面组与CE组与对照组相比,但广告组显示表现不佳和无关紧要的活动相比,C和CE组( )(图4 (f))。开放臂的距离活动增加CE和正面组(图4 (h))与各自对照组,但差异不显著,而与CE组相比,广告和正面组表现出更少的距离在张开双臂,有显著性差异( )。条目的数量在开启和关闭武器CE组略低于C组,但差异不显著;然而,正面组条目的数量高于广告组,但是,同样,也没有显著的差异。

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图4
高+迷宫。抑郁、焦虑性行为和活动措施提升+迷宫测试。(模拟)样品+升高的痕迹从每组小鼠在迷宫路径;(模拟)C组,CE,广告组,分别和正面集团。(情况)的比较开放的手臂条目,在张开双臂(%),条目在开放武器和武器,在张开双臂和距离(%)值的高架十字迷宫试验大鼠在不同的组。 和 与C组相比;§§ 相比之下,CE。
3.5。这种训练改变海马在每组GFAP的表达

这种训练的主要影响GFAP的平均光密度是统计学意义( )。基因的主要影响变量的海马区GFAP表达的是统计学意义( )。此外,GFAP的平均光密度显示这种训练和基因之间的相互作用( )。

图5显示immunofluorescent大脑切片显示不同程度的神经胶质反应在每组海马和小脑皮层;GFAP出现激增,过分生长的C和广告组。经过10周的这种训练干预,更显著改善CE和正面组(数字5(一个),5 (c),5 (e),5 (g))。如图5(我),有一个显著降低海马的CA1区CE、广告,和正面组与C组相比,具有高度显著性差异( )。GFAP的表达显著增加在广告组与CE组相比,有显著性差异( ),和荧光表达也增加正面组与CE组相比,在相同的显著差异( )。海马的CA1区明显下降正面组与广告组相比,差异是非常重要的( )。

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图5
海马区GFAP免疫荧光。(a, c, e, g)和(b、d、f、h)是c, CE,广告,和正面组,分别。(我)的比较CA1 GFAP表面IOD值在不同的组。值表示为 ( )。 与C组相比;# # 相比之下,CE集团;§§ 相比之下,广告组。
3.6。这种训练改变海马线粒体蛋白质动力学和相关蛋白的表达

这种训练的主要作用的表达MFN1, DRP1 p-TAU,进行MFN2 FIS1,蛋白质在海马线粒体是统计学意义( );然而,这种训练的主要效应的表达OPA1不是统计学意义( )。基因的主要影响变量的海马蛋白表达是统计学意义( )。也有这种训练和基因之间的相互作用( )。

图6(一)进行MFN2 DRP1显示MFN1的表达,蛋白质在每组小鼠的海马线粒体。进行MFN2 MFN1、DRP1和蛋白表达减少CE组与C组相比,MFN1的表达的差异,但不进行MFN2 DRP1和组之间均有显著( )。表达式中进行MFN2 MFN1 DRP1,增加正面组与广告组相比,这只是增加显著的情况进行MFN2蛋白表达( )。C组与广告组相比,在广告组中进行MFN2的表达显著下降( )。

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图6
表达式线粒体蛋白质动力学(a)和(b, c)相关的海马的蛋白质。比较MFN1 DRP1,进行MFN2 p-TAUser214在不同的群体,FIS1 OPA1值。值表示为 。 和 与C组相比;# # 相比之下,CE集团;▲▲ 相比之下,CE。

图6 (b)显示海马FIS1细胞质蛋白质的表达,OPA1,磷酸化τ在每组的老鼠。p-TAU的表达ser214减少在CE组与C组( ),和这个表达式趋势是相同的在比较广告的正面集团集团( )。p-TAU表达增加广告组与C组相比,这显示显著差异( );与此同时,p-TAU的表达ser214增加正面组与CE集团( )。FIS1表达显著减少CE组与C组( )同样显著减少正面组相比,广告组( )。OPA1表达显著增加在CE和广告组与C组( )但略减少正面组与广告组相比,但并不显著。

3.7。线粒体蛋白质动力学之间的相关性分析

的热图分析功能参数之间的相关性如图7。观察海马p-TAU之间的正相关关系ser214蛋白质含量和DRP1 ( , )和MFN1 ( , )蛋白质含量。DRP1蛋白质含量呈正相关,p-TAUser214( , )和FIS1 ( , )蛋白质的内容。进行MFN2的蛋白质含量呈正相关,MFN1 ( , )蛋白质含量与OPA1负相关( , )蛋白质含量。


图7
热图每个功能参数之间的皮尔逊相关分析。

4所示。讨论

4.1。这种训练在广告行为测试小鼠的影响

高强度间歇训练,这种训练的训练模式高效短时间的锻炼,已被广泛研究[14,22,23),但我们仍然没有理解这种培训干预对神经元的影响。相关的研究也可能有争议的结果由于实验设计的多样性。根据科学证据,淀粉样蛋白沉积和磷酸化τ先于认知障碍,脑萎缩,神经功能丧失广告疾病(24]。此外,现有研究表明无症状的神经病患者的逻辑变化广告个人特点是大脑淀粉样蛋白沉积和非常微妙的认知功能下降25,26]。因此,认知能力的测量在阿尔茨海默病的发展随着时间的推移,应考虑疾病在临床前,是否有前驱症状的,或者痴呆阶段。

在我们的研究中,我们发现广告表现糟糕的老鼠显示认知功能和探索性活动相对于从C组小鼠在开放田地的测试和高+迷宫(EPM)测试。具体来说,广告小鼠显著降低运动区域,少了距离,花了一些时间在张开双臂,和花更多的时间在外面区,在封闭的武器。然而,经过10周的这种训练干预,有显著差异在正面老鼠的行为参数测试,如旅行距离,最大速度,平均速度,更多的时间花在EPM张开双臂。总体而言,我们的研究结果显示,与广告的老鼠相比,正面的老鼠表现出更高的探索欲望和更少的焦虑在一个陌生的环境。

考虑到我们的发现在AD小鼠行为活动符合先前的研究在文献中报道,我们预期广告老鼠的大脑会显示β积累和过度磷酸化τ。接下来,是否这些行为变化是由于海马的结构变化和超表达的蛋白与广告或仅仅是由于相关的改善肌肉性能造成这种训练,我们检查了海马体区域形态结构变化。

4.2。这种训练在AD小鼠海马形态学的影响

神经退行性疾病的发生和发展是复杂和多方面的细胞和分子机制相关;因此,它几乎是不可能被定义的一个主要原因。在细胞生化水平,然而,发现细胞内或细胞外的异常蛋白质积累包括淀粉、τ,或α向斜神经退化的主要病理特点是常与蛋白质的异常处理。通常,这受伤的信息处理是由最初的脑内稳态失衡导致神经连接网络,然后后续功能下降与发展结构性下降,引发神经细胞的突触损失和死亡,最终导致广义脑萎缩严重的认知障碍。阿尔茨海默氏症是一种神经退行性疾病,涉及多个脑区,如海马体(与内存)和内侧颞区域,以及cortical-associated地区额、颞叶和顶叶。一项研究在老年痴呆症患者报道发生异常的海马体积先于其他临床症状用磁共振成像(MRI) (27),这表明海马的损伤发挥关键作用在阿尔茨海默氏病的发展。10周后在我们的研究中,这种训练干预,除了改善的证据安排和海马神经元的形态学,粉红色淀粉样斑块在海马体中正面组显著降低。这些变化表明,长期这种训练锻炼10周可能有助于减轻海马神经元的形态和功能异常以及降低生产和提高淀粉样变的间隙广告老鼠。

鉴于神经胶质细胞中一个重要的组成部分,能促进生成,维护,和死亡的突触,甚至提供代谢支持神经组织的整体内稳态,neuron-centric理论已经在过去的十年中,挑战和相当大的注意力都集中在神经痛细胞在大脑的发展自稳态。现有的证据支持这个大脑内稳态可以从根本上取决于暴行负责环境稳定和国防28]。胶质原纤维酸性蛋白(GFAP),发现星形胶质细胞活化的标志,主要是调节细胞骨架的形成和维护的暴行在中枢神经系统的紧张局势。阿尔茨海默氏症患者的尸检显示,神经痛被激活,与GFAP的过度表达,情人节,和S100患病的大脑29日]。一位研究者也观察到暴行的肥厚性反应性老年斑和血管β存款在AD小鼠模型(30.]。同样,我们清楚地看到暴行的增生和肥大的老鼠从C组和广告组。经过10周的这种训练干预,上述暴行的变化有显著改善。因此,我们推断,系统性的这种训练可以恢复暴行响应,包括异常GFAP的过度,增生,肥大细胞,从而改善认知功能和行为活动。这可能是由于纠正细胞信号事件引发的各种疾病或衰老分子广告,比如β分子释放受损细胞,细胞因子、趋化因子。

4.3。这种训练的效果在海马线粒体动力学和相关蛋白质

大脑是身体的能源密集型的器官,神经生长和发育所需的能量和消息传输主要是由线粒体。因此,线粒体功能障碍可能破坏高耗能很高的细胞如神经元,导致中枢神经病变(31日]。除了细胞核,线粒体是唯一含有丹和其他细胞器的细胞是高度动态的细胞器进行协调周期核裂变和核聚变,维持他们的分布、形状和大小。线粒体在各种生物过程中发挥关键作用,如氧化应激、能量代谢、细胞凋亡、钙稳态。的生物学基础是线粒体的动态平衡的变化,被称为“线粒体动力学”[32,33]。鉴于线粒体动力学的重要作用,任何小变更核裂变或核聚变会有灾难性的影响线粒体功能、能量代谢和氧化还原内稳态。事实上,增加线粒体碎片在AD患者和动物模型,观察表明线粒体动力学的不平衡(34- - - - - -37]。此外,学者们发现线粒体在阿尔茨海默氏症患者和动物模型不同于那些在个人不遭受non-Alzheimer病(38]。

线粒体dynamic-related protein1 (DRP1)被发现在线粒体的分裂中起着关键的作用在不同的生物体从酵母到哺乳动物。Mff DRP1受体蛋白,FIS1、MiD49 MiD51,但这些受体都有不同的功能。受体蛋白质MiD49 MiD51可以独立函数(35),他们看起来嵴重建在凋亡密切相关[36]。关于FIS1的作用,一些学者认为,DRP1磷酸化导致增加在FIS1绑定,导致分裂。然而,这一理论研究最近被质疑,建议FIS1不得与DRP1而是与融合蛋白相互作用从而影响活动(37,39]。在这项研究中,我们发现DRP1表达在正常老化小鼠和广告的老鼠显示趋势明显不同。在正常老化小鼠,DRP1表达减少CE组与C组相比,但差异不显著;在广告中老鼠,DRP1正面组中表达增加与广告组相比,但又没有显著的差异。这表明可能存在一种趋势异常线粒体分裂在正常小鼠衰老小鼠和广告,但这种训练有助于改善这种趋势或倾向。同时,FIS1蛋白表达显著减少CE组与C组。同样是关于FIS1表达正面老鼠,区别是非常重要的与广告组相比。相关分析表明,DRP1和FIS1蛋白质含量呈正相关。这表明,这种训练可以提高FIS1与融合蛋白之间的相互作用,进而影响DRP1的活动和改善的现象或趋势异常线粒体分裂出现在广告小鼠和正常小鼠衰老。

线粒体融合也是由kinesis-associated GTPase蛋白质。线粒体融合蛋白1 (MFN1)和线粒体融合蛋白2(进行MFN2)调节线粒体外膜融合在脊椎动物40- - - - - -42),线粒体外膜融合时空上耦合内膜融合(40,43,44]。内皮融合需要kinesis-associated基底视神经萎缩1 (OPA1) [45,46]。在这项研究中,我们发现正常老化的融合蛋白的表达趋势老鼠和老鼠不同的广告。线粒体融合蛋白在正常老化小鼠,进行MFN2 MFN1和CE中不同程度下降组与C组相比:MFN1明显减少,同时进行MFN2略有减少,差异不显著。关于广告的老鼠,线粒体融合蛋白的水平进行MFN2 MFN1和增加到不同程度的正面组相比,广告组。有轻微增加MFN1不显著,并进行MFN2有显著增加。OPA1的蛋白表达增加CE组与C组相比,有显著差异,而OPA1蛋白表达略减少正面组与广告组相比,差异不显著。相关分析表明,蛋白质含量呈正相关,中进行MFN2 MFN1和OPA1蛋白质含量呈负相关。据透露,异常线粒体动力学的原理在正常老化小鼠和广告老鼠可能有所不同,导致不同的运动对小鼠线粒体融合蛋白的影响,这表明这种训练可以改善线粒体融合不同的机制之间的正常小鼠衰老小鼠和广告。此外,形态学研究结果显示,10周的这种训练显著降低淀粉样蛋白的表达聚集在AD小鼠海马。关于磷酸化τ蛋白的表达,p-TAU的表达ser214降低CE组与C组相比,差异显著,与类似的趋势正面组相比,广告组。这是观察到10周的这种训练导致磷酸化τ蛋白表达下降的趋势,有显著差异。之前,有可能显著降低tau蛋白质,有多个大脑和海马炎症的表现,导致向列动力蛋白的异常表达。这证实了在小鼠海马区胶质细胞观察GFAP的表达。

据报道,在AD小鼠或正常老化小鼠,炎性病变可能出现比造成的病变局部细胞外的沉积β和细胞内聚合τ蛋白/神经源性纤丝的缠结。运动改善炎症相关的大脑区域或组织可能同样在运动性消除局部细胞外的存款β和消除细胞内聚集τ蛋白/神经源性纤丝的缠结。

在目前的研究中,这种训练运动被发现显著改善小鼠线粒体融合在正常老化破裂的趋势。然而,对于广告的老鼠,10周的这种训练运动进行MFN2 MFN1和的表达增加,进行MFN2的表达显著升高,表明进行MFN2不仅参与线粒体融合,但也可能有其他的角色。这与之前的研究一致表明,进行MFN2参与线粒体融合作为一个关键因素在mitochondrial-endoplasmic网链接的网站。MFN1/2改善广告的趋势小鼠和正常老化小鼠10周的这种训练的结果是不同的,可能是因为两人在不同的生理状态,导致不同线粒体动力学状态或周期,因此影响不同的线粒体融合蛋白由相同的运动。

5。结论

发现这种训练产生了显著的神经保护作用,提高小鼠的认知和大脑功能的不平衡和恢复线粒体动力学在正常小鼠衰老小鼠和广告。病理变化先于行为表现,因此,广告是一个重要的临床前阶段时间点锻炼干预。

数据可用性

所有数据用于支持这项研究的结果都包含在这篇文章。和原始图片用于支持本研究的结果包括在补充信息文件(年代)。

伦理批准

动物实验内容和锻炼协议被河南大学的伦理委员会批准(批准文号:husom2021 - 138)。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

作者的贡献

概念化被刘千千的贡献;方法是由刘千千和雪峰刘;软件被仙桃赵贡献;正式的分析是由刘千千;调查是由魏建设;原创作品准备被刘千千完成草案;鲁伊·汉writing-review和编辑完成。所有作者已阅读及同意发布版本的手稿。

确认

这项研究得到了河南科技开发项目资助202102310317 (QL)。