跑步训练对大脑白质神经纤维老年改变作用的研究

我们首次发现老年大脑白质内细小直径的有髓神经纤维存在显著性脱髓鞘改变。老年大脑比我们想象的具有更大的可塑性，已有研究发现跑步训练可以延缓大脑白质多个区域的老年改变进程，甚至可以增加老年大脑白质的体积。我们的前期研究发现短期跑步训练可以改善中老年（18月龄）雌性大鼠的空间学习能力，但对中老年雄性大鼠和老年（28月龄）雌、雄性大鼠的空间学习能力没有明显的作用。长期跑步训练对中老年和老年大鼠的作用尚不清楚。因此，我们拟用行为学、分子生物学、免疫组织化学、电镜和体视学等方法研究不同时间跑步训练对行为学、神经营养因子、白质内髓鞘蛋白、少突胶质细胞和有髓神经纤维老年改变的作用，以期进一步认识跑步训练对老年大脑功能的作用及跑步训练延缓老年大脑功能下降进程的结构和分子生物学机制，从而为寻找保护老年脑功能的手段提供科学依据，为寻找缓解大脑白质衰老进程的各种药物和行为学手段提供"靶分子"和"靶结构"。

本项目研究不同时间跑步训练对老年大脑功能的作用及跑步训练延缓老年大脑功能下降进程的结构和分子生物学机制，我们主要的研究发现是: 长期跑步训练能够有效地减少髓鞘的退行性改变，并能显著降低雌、雄性大鼠大脑白质体积、白质内有髓神经纤维总长度和总体积以及少突胶质细胞数量的老年改变。并且，长期跑步训练促进了外周血中BDNF的显著性升高，使大脑白质中神经、血管生长相关因子的蛋白含量显著性降低。为了进一步探讨跑步训练延缓老年大脑白质功能下降进程的机制，我们还增加研究了跑步训练大鼠大脑白质内毛细血管老年改变的作用研究，我们的研究发观，长期跑步训练对老年大脑白质内毛细血管总长度、总体积和总表面积具有积极的保护作用。这些研究结果为今后寻找保护老年脑功能的手段提供了科学依据，为寻找缓解大脑白质衰老进程的各种药物和行为学手段提供了“靶分子”和“靶结构”。