有氧運動對睡眠剝奪大鼠學習記憶及海馬神經元突觸可塑性的效果

李童，方志鵬，邵玉萍，王平

1.湖北中醫藥大學基礎醫學院，湖北武漢市 430065；2.湖北中醫藥大學體育健康學院，湖北武漢市 430065；3.湖北中醫藥大學老年醫學研究所，湖北武漢市430065

0 引言

睡眠剝奪指人為干預睡眠-覺醒周期，通過減少睡眠時長或改變睡眠時相，使機體處于亞健康或病理狀態，引起身心和行為異常。42.92%大學生每晚睡眠總時長<6 h[1]。長期處于睡眠剝奪不僅影響工作效率和生活質量，還會導致學習記憶等認知功能損傷[2]。

學習記憶的形成與鞏固離不開神經元及神經元間的突觸連接。睡眠期間，機體能夠選擇性增強正在編碼記憶的突觸活動，使記憶表征逐漸加強并鞏固存儲，形成長期記憶[3]。睡眠剝奪減弱突觸活動，影響海馬區神經元激活，導致記憶損傷[4]。

突觸活動受突觸結構和突觸調節相關蛋白調控。環磷酸腺苷反應元件結合蛋白(cyclic adenosine phos‐phate reactive element binding protein,CREB)/腦源性神經營養因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)信號通路是調節突觸活動的重要通路[5]。磷酸化CREB(p-CREB)進入神經元細胞核，促進BDNF 表達，上調突觸后致密蛋白95 (postsynaptic density protein 95,PSD95)、生長相關蛋白43 (growth-associated protein 43,GAP43)、突觸素1 (synapsin I,SYN1)和小GTP 酶Rac1 等蛋白表達，促進樹突棘發育，增強突觸活動，減緩學習記憶損傷[6-11]。有氧運動在調節突觸活動、緩解學習記憶等認知功能損傷方面有良好效果，能激活CREB/BDNF 信號通路，上調PSD95、GAP43、SYN1 和Rac1 等相關蛋白表達，增強突觸活動，緩解學習記憶受損。

睡眠剝奪損傷樹突棘發育，抑制突觸活動，與有氧運動的作用機制相似。本研究觀察有氧運動對睡眠剝奪大鼠學習記憶表現的效果，并從CREB/BDNF 信號通路角度來探討可能性的機制。

1 材料與方法

1.1 實驗動物及分組

雄性Sprague-Dawley大鼠48只，SPF 級，8周齡，體質量200～220 g，購買于遼寧長生生物技術股份有限公司，許可證號SCXK(遼)2020-0001，飼養于湖北中醫藥大學SPF 級動物房，恒溫恒濕，12 h 光照/12 h黑暗周期交替，自由進食與飲水。……