【目的】阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种以学习记忆能力损害为特征的退行性神经系统疾病[1]。星形胶质细胞作为占比最多的胶质细胞,其不仅对神经元发挥营养支持作用[50],且通过参与神经元和突触的可塑性[53],对信息交流和整合发挥关键作用,其功能对大脑的学习和记忆过程具有重要的价值和意义[52]。而在AD的病程发展过程中,星形胶质细胞的形态和功能随着AD大脑环境的改变而发生改变[8]。运动通过调动身体机能的整合效应而实现预防和治疗作用[84],本研究以AD模型小鼠(APP/PS1)为研究对象,以运动干预为切入点,探索运动干预对AD模型小鼠学习和记忆能力的作用机制,在APP/PS1小鼠的病程早期启动持续运动干预,通过行为学比较运动干预对学习和记忆的作用,并检测星形胶质细胞反应性的变化情况,为AD的防治方法和AD的病理机制提供重要的理论依据。【方法】1.小鼠按照月龄和基因型随机分为6组:2M-WT、2M-AD、7M-WT、7M-AD、10M-WT、10M-AD,每组6只,正常饲养,不做任何干预,灌流后固定,行冰冻切片进行脑组织免疫荧光染色检测,包括海马和皮层胶质纤维酸性蛋白(GFAP)和星形胶质细胞反应性表达的特异蛋白C3和s100A10表达量变化。2.小鼠按照基因型随机分为WT对照组、AD对照组及AD运动组,每组15只。AD运动组小鼠每天自主跑步1小时,从2月龄启动连续干预至7月龄,持续5个月。期间每个月采用背景恐惧记忆行为范式检测学习和记忆能力,在运动干预前的2月龄和运动干预结束后的7月龄分别进行旷场实验检测精神状态和运动能力。运动干预至7月龄并完成所有行为学检测后,灌流后固定,行冰冻切片进行脑组织免疫荧光染色检测,包括海马和皮层胶质纤维酸性蛋白(Glial fibrillary acidic protein,GFAP)和星形胶质细胞反应性表达的特异蛋白C3和s100A10表达量变化。【结果】1.A1反应性星形胶质细胞在AD发生发展过程中的变化:1.1在AD大脑海马的变化:与2月龄AD小鼠相比,7和10月龄AD小鼠大脑海马CA1区A1反应性星形胶质细胞数量显著增多;10月龄AD小鼠CA1区A1反应性星形胶质细胞数量显著多于同月龄WT小鼠。与2月龄AD小鼠相比,7和10月龄AD小鼠大脑海马DG区A1反应性星形胶质细胞荧光值显著增高,数量无差异。1.2在AD大脑皮层的变化:与2月龄AD小鼠相比,7和10月龄AD小鼠大脑皮层A1反应性星形胶质细胞荧光值显著增高;7和10月龄AD小鼠大脑皮层A1反应性星形胶质细胞数量显著多于同月龄WT小鼠。2.A2反应性星形胶质细胞在AD发生发展过程中的变化:2.1在AD大脑海马的变化:与https://www.selleck.cn/products/AZD2281(Olaparib).html2月龄AD小鼠相比,7和10月龄AD小鼠大脑海马CA1和DG区A2反应性星形胶质细胞荧光值显著增多,数量无差异。2.2在AD大脑皮层的变化:相比2月龄阶段,AD小鼠7月龄大脑皮层A2反应性星形胶质细胞数量显著增多,10月龄大脑皮层A2反应性星形胶质细胞数量减少,但是显著多于2月龄;7和10月龄AD小鼠大脑皮层A2反应性星形胶质细胞数量显著多于同月龄WT小鼠。3.运动对海马和皮层A1反应性星形胶质细胞的影响:3.1运动对大脑海马A1反应性星形胶质细胞的影响:相比AD非运动组小鼠,AD运动组小鼠大脑海马CA1区A1反应性星形胶质细胞数量和荧光值显著减少;DG区A1反应性星形胶质细胞数量显著减少,荧光值无差异。3.2运动对大脑皮层A1反应性星形胶质细胞的影响:相rhizosphere microbiome比AD非运动组小鼠,AD运动组小鼠大脑皮层A1反应性星形胶质细胞数量显著减少,荧光值无差异。4.运动对海马和皮层A2反应性星形胶质细胞的影响:4.1运动对大脑海马A2反应性星形胶质细胞的影响:相比AD非运点击此处动组小鼠,AD运动组大脑海马CA1区A2反应性星形胶质细胞数量无差异,荧光值显著增高;DG区A2反应性星形胶质细胞数量显著减少,荧光值无差异。4.2运动对大脑皮层A2反应性星形胶质细胞的影响:相比AD非运动组小鼠,AD运动组小鼠大脑皮层A2反应性星形胶质细胞数量显著减少,荧光值无差异。5.运动改善AD小鼠的记忆损伤,是通过以下改变实现:5.1减少大脑皮层、海马CA1区和DG区的A1反应性星形胶质细胞数量。5.2减少大脑海马CA1区A1反应性星形胶质细胞荧光值。5.3减少大脑皮层和海马DG区的A2反应性星形胶质细胞数量实现。5.4增高大脑海马CA1区A2反应性星形胶质细胞荧光值。【结论】1.在AD小鼠病程中星形胶质细胞的反应性增强。2.早期运动干预通过改变星形胶质细胞的反应性,改变记忆损伤。