有氧運動對焦慮大鼠海馬環磷酸腺苷的影響

王 璐 張紅莉 阮彩蓮 (延安大學，陜西 延安 76000)

有氧運動對動物也會產生類似于人類提高空間記憶以及由于焦慮而產生自覺規避危險的作用〔1〕。大鼠海馬也不例外。經過有氧運動之后，它們與焦慮有關的腦區神經元會相繼地出現增殖、存活以及分化的現象，較長時程時間段會出現一定的強化現象〔2〕。環磷酸腺苷(CAMP)可以為被認為是首先確認的細胞第二信使，其主要通過細胞功能的信號傳導物質來開展學習、記憶的流程。本研究探討有氧運動對焦慮大鼠海馬CAMP的影響。

1 材料和方法

1.1 動物及分組 SD成年雄性大鼠50只，鼠齡4個月，體重200～350 g。將這些大鼠進行分籠飼養，每籠5只，規律飲食。自然晝夜照射，室溫在25℃上下浮動。相對濕度則在35% ～55%。同時，將這些大鼠隨機分成:持續運動組(20只)、間歇運動組(20只)。

1.2 構建運動模型 通過有氧游泳途徑之一的游泳運動來構建相應的研究模型。游泳條件:實驗的研究環境設置于塑鋼玻璃游泳池，其體積在130 cm×50 cm×60 cm，水深大致是大鼠身長的2倍左右(55 cm上下)，水溫34℃ ～37℃，且每個游泳池隨機地匹配5只大鼠。在研究之前，2個運動組的大鼠事先地做好3 d的適應性游泳培訓，其每日的時間呈現出遞增的趨勢:10、15以及25 min。正式有氧游泳實驗為6次/w，且培訓的時間為2個月。負重為體重8%，有氧運動的時間為游泳6 min/次，2次運動的時間間隔為4 min，每日實驗次數為10組。

1.3 稱量體重 用相同的HD-2006B天平儀器，來稱量大鼠的體重。頻率為每周一游泳運動前(除去第1次運動前)，并做好相應的統計工作。

1.4 取材 在最后的一次有氧運動游泳之后，兩組大鼠處于焦慮的狀態，并依據即刻、30、60、120 min以及240 min等5個不同的時刻來進行取材分析。

操作流程:在大鼠的腹腔注射濃度為2%的戊巴比妥鈉麻醉(40 mg/kg)，將其去頭，并敷上冰塊于頭部，然后將其置放于于-80℃液氮中加以冷藏。

若干時間之后，將頭部從液氮的環境中取出，并將其恢復到常溫狀態下。分析大鼠立體的定向圖譜，然后將腦組織進行分離，獲取其50～100 mg，置放在離心管，并依照10 mg∶200μl的比值添加進0.01 mol/L MPBS的溶液，然后通過超聲波細胞粉碎機進行碾壓，獲得乳白色的懸液，再將其進行12 000 r/min的離心運動大致在10 min左右，然后獲取上清液若干，置放于-5℃的冰箱中備份。

1.5 CAMP含量的測定 采用酶聯免疫吸附法(ELISA法)檢測海馬CAMP含量。操作步驟:①加樣:將100μl標準品以及100μl標本放置于反應板孔內;②混勻30 s，用板孔封蓋置于36℃大約1.5 h的時間;③洗板;弄凈板內的液體，并用350μl容量的洗滌液洗滌液對每孔的反應板加漂洗，然后用厚疊的吸水紙清除水滴，其次數在5次;④在每孔添加進100μl 1×Biotin，并搖勻30 s，用板孔封蓋置于36℃大約1 h;⑤洗板:弄凈板內的液體，并用350μl容量的洗滌液洗滌液對每孔的反應板加漂洗，然后用厚疊的吸水紙清除水滴，其次數在5次;⑥每孔加入100μl 1×HRP。輕輕混勻30 s，封住板孔，37℃溫育30 min;⑦洗板:甩盡板內液體，用洗滌液洗滌反應板(每孔內加入350μl洗滌液)，并去除水滴(在厚疊吸水紙上拍干);反復洗滌5次;⑧在每孔處添加進50μl顯色劑A以及50μl的顯色液B，搖勻10 s，復將其放置于36℃陰暗處，時間在25 min左右;⑨在每孔處添加進100μl的終止液，搖勻30 s，經過30 min之后，于450 nm處獲取OD數值;⑩將OD的數值作為縱坐標，將標準品的濃度作為橫坐標，形成相應的標準曲線圖，然后分析樣本的OD數值獲取濃度，基于回歸方程來加以演算。

1.6 統計學方法 采用SPSS12.0軟件進行t檢驗。

2 結果

持續游泳運動后的CAMP呈現出先降后升的趨勢，即刻、60 min、120 min以及240 min明顯均改變(P＜0.05);且于60 min時處于谷值(P＜0.01)。間歇游泳運動后cAMP呈現出先升后降且變化幅度遞增的趨勢，240 min達至頂峰(P＜0.01);在30 min、120 min，CAMP濃度則出現明顯銳減(P＜0.01);即刻、60 min CAMP的濃度無明顯化上升現象(P＞0.05)。見表1。

表1 各組大鼠海馬CAMP濃度(x ±s，n=20，mmol/L)

3 討論

本實驗結果表明，以游泳為代表的有氧運動會對焦慮大鼠海馬的CAMP產生一定的影響。根據相關的醫學細胞形態學理論分析可知，神經細胞中CAMP的組成部分主要有:三磷酸腺苷(ATP)經腺苷環化酶(AC)催化生成之后，再通過磷酸二酯酶(PDE)的降解過程，二者雙向的功能方式讓整個神經細胞在的CAMP處于平衡的狀態〔3〕。就第二信使本身的特征而言，在較短的時間內便能夠很快地出現與消失，擁有了傳輸信號的效果。也即外來信號的作用，可以有效地促進第二信使上游的信號的蛋白基因，在相關原料的作用下，還可以通過極短的時間催生較大數量的第二信使，從而完成胞外到胞內信號的傳遞、轉換以及放大的過程。在特定機制的作用下，第二信使又可以及時地分解，在短時間內降低過多的濃度。海馬CAMP濃度的變化和運動強度、運動時間、運動量具有明顯的內在關聯性。在運動以及藥物等外在因素的作用下，大鼠海馬的CAMP的濃度會出現相應的變化，并會出現相應的后續變化反應〔4，5〕。分析不同的運動方式對焦慮大鼠海馬的CAMP的濃度所產生的影響，且把體育鍛煉視作有效改善的方法，可以為在處于焦慮狀態抑或是學習記憶、腦功能方面有一定不足的患者提供一定的借鑒價值，也能夠為編制運動良效提供一定的實驗方案。細胞信號傳導的過程非常復雜，大多以多條信息轉導的分支以及匯聚的方式來加以完成的。

1 洪長青，鄧樹勛.三種訓練對大鼠心肌細胞超微結構的影響〔J〕.浙江體育學，2000;22(3):55-8.

2 李俊發，賀俊崎.細胞信號轉導研究技術〔M〕.北京:中國協和醫科大學出版社，2008:32.

3 于 芳，張安民，王根深，等.間歇性負重游泳訓練對大鼠杏仁核基底外側核(BLA)GFOS蛋白表達的影響〔J〕.北京體育大學學報，2008;31(10):1357-60.

4 羅德生.鈣調蛋白與cAMP代謝〔J〕.臨床薈萃，1996;11(9):421-2.

5 潘華山，賴秋媛，馮毅種，等.運動氧化應激機制與人參皂甙Rbl抗運動性疲勞的實驗研究〔J〕.河北體育學院學報，2010;24(2):68-70.