跑台运动对帕金森病模型小鼠黑质、海马CA1区ERK1/2信号通路及记忆能力的影响

目的:观察跑台运动干预后帕金森病(PD)小鼠记忆能力以及黑质、海马CA1区突触可塑性蛋白的变化,并探讨ERK1/2信号通路在运动改善PD小鼠记忆能力中的作用.方法:36只C57BL/6小鼠随机分为生理盐水对照组(SC组)、PD模型组(PD组)、生理盐水+运动组(SE组)、PD+运动组(PDE组)、PD+运动+二甲基亚砜(DMSO)组(PDED组)和PD+运动+PD98059组(PDEP组),每组6只.PD、PDE、PDED和PDEP组通过慢性1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(MPTP)染毒的方式构建PD模型;SE、PDE、PDED和PDEP组进行7周跑台运动干预,运动方案为:12 m/min,60 min/天,5天/周;PDEP组通过腹腔注射PD98059的方式阻断ERK1/2分子表达,PDED组腹腔注射同等剂量10％DMSO溶液作为对照.各组于运动干预7周后通过八臂迷宫实验检测小鼠工作记忆和参考记忆能力,取材并通过酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase,TH)免疫组化染色观察PD小鼠黑质多巴胺能神经元的变化,免疫荧光染色法检测小鼠黑质和海马CA1区ERK1/2、CREB、SYN和PSD-95蛋白变化.结果:与SC组相比,PD组小鼠工作记忆错误次数、工作记忆错误率、参考记忆错误次数显著升高(P<0.05),海马CA1区SYN和CREB、黑质ERK1/2和CREB蛋白表达均显著降低(P<0.01).与PD组相比,PDE组小鼠工作记忆错误次数、工作记忆错误率、参考记忆错误次数和参考记忆错误率均显著降低(P<0.01和P<0.05),海马CA1区SYN、ERK1/2以及黑质ERK1/2和CREB蛋白表达均显著升高(P<0.01).与PDED组相比,PDEP组小鼠ERK1/2分子阻断后,黑质PSD-95、ERK1/2、CREB以及海马CA1区SYN、ERK1/2和CREB蛋白表达显著降低(P<0.01和P<0.05).结论:跑台运动可以通过调节ERK1/2信号通路,增强黑质和海马CA1区突触可塑性,提高PD小鼠工作记忆和参考记忆能力.