有氧运动通过上调IGF1改善抑郁症大鼠的学习记忆能力

目的:分析4周有氧运动对抑郁症大鼠海马组织胰岛素样生长因子-1(insulin-like growth factor-1,IGF1)信号通路的影响,探究长期有氧运动缓解抑郁症及改善机体记忆学习能力的分子生物学机制。方法:30只成年雄性清洁级SD大鼠(250g~300g)诱导慢性不可预见性应激模型。建模成功的SD大鼠随机分为抑郁安静组(Con)和抑郁有氧运动组(ET)各10只。ET组小鼠进行为期4周的有氧跑台训练,抑郁安静组的大鼠笼内自由活动作为对照。4周后取两组大鼠海马组织,进行基因芯片分析;随机选取6个差异表达基因进行Real-time qPCR实验以验证基因芯片结果;Western Blot实验检测IGF1及其信号通路相关分子和细胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulated kinase,ERK)、环磷酸腺苷反应元件结合蛋白(cAMP response element binding protein,CREB)的表达。结果:对比Con和ET组SD大鼠海马组织基因表达谱,筛选发现共有366个差异表达基因,其中表达上调的基因有332个,表达下调的基因有34个。Real-time qPCR实验结果与基因芯片一致。通路(Pathway)分析结果显示,差异表达基因编码的蛋白共富集61条细胞信号通路,其中包括IGF1信号通路。采用Western Blot检测IGF1信号通路相关分子,发现ET组IGF1,ERK及CREB表达上调。结论:4周有氧跑台训练引起抑郁症SD大鼠海马组织全基因表达谱发生变化,可能通过调控IGF1信号通路相关分子促进机体记忆学习能力的提高。

Aerobic Exercise Regulate the Capability of Learning and Memory via IGF1 Signaling Pathway of Depression Rat