不同强度跑台训练对海洛因成瘾大鼠康复期学习记忆影响及机制研究

Heroin addiction can cause hyperphosphorylation of brain tubulin protein Tau and impair learning and memory function. Appropriate exercise training can improve learning and memory. But only exercise which intensity controlled within a certain range can promote the recovery of brain function. In this study, different intensity of treadmill exercise was used as interventions for heroin addicted rats. Learning and memory function as well as synaptic plasticity of hippocampus were investigated after the interventions. Phosphorylation level of Tau protein and factors that regulate the Tau protein phosphorylation were also detected by molecular biology methods. We aimed to select the proper intensity of treadmill exercise which could effectively remedy the impairment of learning and memory function induced by heroin addiction. And explore the underlying mechanism of the intervention effect on rehabilitation of learning and memory function. The research could provide data support to make non-drug rehabilitation prescription for Heroin abusers.

海洛因成瘾可引起脑内微管蛋白Tau蛋白的过度磷酸化，导致学习记忆能力下降。适宜的运动训练可提高学习记忆能力，但只有当运动量达到一定强度并控制在一定范围内才能促进脑功能的恢复。本研究用不同强度的跑台运动干预康复期海洛因成瘾大鼠，检测干预后大鼠学习记忆功能和海马神经突触可塑性；分子生物学方法检测干预后大鼠Tau蛋白的磷酸化及调控因子变化。筛选改善海洛因成瘾康复期学习记忆功能的适当强度的跑台运动并探索其作用的可能机制，为临床制定海洛因成瘾康复期运动干预方案，促进学习记忆功能的恢复，提供实验室数据和理论支持。

药物成瘾可引起脑内微管蛋白Tau蛋白的过度磷酸化，导致学习记忆能力下降。有氧运动可提高学习记忆能力，但只有当运动强度控制在一定范围内才能促进脑功能的恢复。本研究采用不同强度跑台运动干预康复期海洛因成瘾小鼠，检测干预后小鼠学习记忆能力和海马神经突触可塑性；分子生物学方法检测干预后小鼠Tau蛋白的磷酸化及调控因子变化。筛选改善海洛因成瘾康复期学习记忆能力跑台运动的适当运动强度，并探索其改善海洛因成瘾康复期学习记忆的可能调节机制。我省试验用海洛因申请手续及过程复杂，用时较长、进度缓慢。海洛因成分为二乙酰吗啡，与吗啡同为阿片类成瘾药物，为保证实验进度，暂时用吗啡替代海洛因成瘾动物造模，进行跑台运动干预及后续机制研究实验。主要研究结果表明：低强度跑台运动可改善康复期慢性吗啡成瘾小鼠学习记忆障碍，而高强度跑台运动未改善康复期慢性吗啡成瘾小鼠学习记忆障碍；低强度跑台运动提高康复期慢性吗啡成瘾小鼠海马神经突触可塑性；低强度跑台运动可改善康复期慢性吗啡成瘾小鼠学习记忆障碍的机制为低强度跑台运动降低了康复期慢性吗啡成瘾小鼠Tau蛋白磷酸化和Tau 蛋白异常磷酸化形成的双股螺旋丝PHF-1蛋白表达。且低强度跑台运动对康复期慢性吗啡成瘾小鼠Tau蛋白磷酸化的调控可能发生在Tau蛋白表达转录后调控而非转录调控阶段（低强度跑台运动下调Tau蛋白磷酸化调控因子gsk-3β mRNA及GSK-3β 蛋白表达）。研究结果不仅为临床制定改善吗啡成瘾者康复期学习记忆的非药物运动干预处方提供理论依据和参考数据。还可为进一步探索改善康复期慢性吗啡成瘾学习记忆障碍的干预新靶点提供研究思路。