有氧运动与苄硫胺素在小鼠慢性噪声诱导的前额叶皮层功能障碍中的终点特异性相互作用

《Neuroscience Letters》：Endpoint-specific interactions between aerobic exercise and benfotiamine in chronic noise-induced prefrontal cortical dysfunction in mice

　　

摘要

慢性环境噪声会损害大脑的氧化还原和炎症稳态，但联合非药物和代谢干预的效果尚不清楚。本研究调查了有氧运动和苯硫甲胺单独或联合使用是否能减轻噪声引起的行为功能障碍和前额叶皮层损伤相关变化。雄性瑞士白化小鼠被分为对照组、噪声组、噪声 + 有氧运动组、噪声 + 苯硫甲胺（200 mg/kg/天）组、噪声 + 有氧运动 + 苯硫甲胺组或噪声 + N-乙酰半胱氨酸（500 mg/kg/天）组（每组 n = 9）。暴露于噪声的小鼠接受 90 分贝声压级的宽带工业噪声，每天 4 小时，持续 28 天。评估了行为绝望样表型、皮层氧化还原状态、炎症基因表达和组织病理学。噪声增加了强迫游泳和尾悬试验中的不动时间，升高了活性氧、一氧化氮、丙二醛、蛋白羰基和促炎转录本，并降低了谷胱甘肽和抗氧化能力。两种干预措施均缓解了多种异常。有氧运动产生了显著的行为效果并增加了白细胞介素 -10 的表达，而苯硫甲胺则显著减少了活性氧、脂质过氧化和白细胞介素 -1β。两种行为测试、活性氧、肿瘤坏死因子 -α、白细胞介素 -1β 和白细胞介素 -10 均出现了显著的有氧运动与苯硫甲胺交互作用，但其他几个终点未出现。联合干预通常产生最有利的绝对值，尽管显著的交互作用通常是次加性而非协同作用。因此，有氧运动和苯硫甲胺为慢性噪声相关的前额叶皮层功能障碍提供了广泛但具有终点特异性的保护

章节片段

意义声明

采用 2 × 2 析因设计，本研究表明有氧运动和苯硫甲胺通过不同但部分重叠的途径减轻了慢性噪声引起的前额叶皮层功能障碍，推进了我们对环境诱导神经毒性的联合生活方式和药物干预的理解。

动物与实验设计

54 只雄性瑞士白化小鼠（8 周龄，25–30 克）来自伊朗 Sari 马赞德兰医科大学实验动物中心。小鼠每笼饲养 4 只，22 ± 2°C，相对湿度 50–60%，12 小时光/暗周期，自由获取标准饲料和水。经过 7 天适应后，动物使用计算机生成的时间表随机分配至六组（每组 n = 9）。饲养密度和处理方式在各组间标准化

结果

行为结果分析使用每组 n = 9 只小鼠，而生物化学和分子结果分析使用每组 n = 6 只小鼠。使用单因素方差分析后接 Tukey 多重比较测试来比较六个实验组。接受有氧运动（AE）和/或苯硫甲胺（BFT）的四个噪声暴露组还使用 2 × 2 析因方差分析进行了额外分析（表 3）。

讨论

慢性工业噪声诱导了一种多维度的 PFC 表型，其特征是抑郁样行为、氧化和氮化失衡、抗氧化防御受损、炎症基因激活和结构性神经元异常。有氧运动（AE）和苯硫甲胺（BFT）减轻了该表型的实质性组成部分，但它们的相对效果在结果之间有所不同。有氧运动产生了显著的行为效果并显著增加了 IL-10 的表达，而苯硫甲胺对 ROS、MDA 和 IL-1β 具有强烈影响。

结论

慢性工业噪声在小鼠前额叶皮层中诱导了抑郁样行为异常、氧化和氮化应激、抗氧化防御受损、炎症基因激活和结构损伤。有氧运动（AE）和苯硫甲胺（BFT）减轻了该表型的实质性组成部分，但显示出不同的反应特征。有氧运动产生了显著的行为和免疫调节效果并显著增加了 IL-10 的表达，而苯硫甲胺则强烈影响了 ROS、脂质过氧化以及某些指标

CRediT 作者贡献声明

Hadiseh Abdi Ziari: 撰写 - 审阅与编辑，撰写 - 原稿，验证，项目管理，方法论，调查研究，形式分析，概念化。Fatemeh Shaki: 可视化，验证，监督，方法论，调查研究，形式分析。Mohammad Seyedabadi: 验证，软件，方法论，形式分析。Alireza Safarzade: 验证，监督。Fereshteh Talebpour Amiri: 验证，方法论。

知情同意

不适用。

伦理批准

本研究已获马赞德兰大学伦理委员会批准（IR.UMZ.REC.1402.042）。所有动物程序均按照 ARRIVE 指南以及适用的机构和国家级实验室动物护理和使用标准进行。

资助

作者声明，在开展本项研究或准备本稿件期间，未获得任何资金、资助或其他财务支持。

生成式人工智能及人工智能辅助技术在稿件准备过程中的声明

在稿件准备过程中，作者使用了 ChatGPT (OpenAI) 协助进行英文润色、结构编辑和作者生成文本的组织。作者审查并修订了所有编辑材料，验证了科学内容和参考文献，并对最终稿件承担全部责任。

利益冲突声明

作者声明，他们没有已知的相互竞争的经济利益或个人关系，这些利益或关系可能被认为影响了本论文中报告的工作。

Hadiseh Abdi Ziari|Fatemeh Shaki|Mohammad Seyedabadi|Alireza Safarzade|Fereshteh Talebpour Amiri