强制性的跑步机跑步和爬梯运动能够减缓3xTg-AD老年小鼠的认知功能衰退及蛋白质聚集现象

《Molecular Brain》：Forced treadmill running and ladder climbing physical activity attenuates cognitive decline and protein aggregates in aged 3xTg-AD mice

　　

摘要

阿尔茨海默病（AD）的特征是认知功能逐渐衰退，同时存在由淀粉样β蛋白（Aβ）斑块、过度磷酸化的tau蛋白（pTau）、神经炎症和神经退行性变所构成的病理过程。尽管抗淀粉样抗体疗法近期已获得批准，但其临床疗效仍有限，且常常伴有严重的不良反应。体育活动作为一种有前景的非药物干预手段被用于治疗阿尔茨海默病，临床前研究显示，有氧运动和抗阻运动均具有积极作用。然而，不同类型体育活动的效果目前尚不完全清楚。在本研究中，我们探讨了强制性的跑步机和爬梯运动对3xTg-AD模型老年小鼠的认知行为、胶质增生以及蛋白质聚集病理的影响。13至14个月大的3xTg-AD小鼠接受了为期六周的强制跑步机和爬梯运动训练。我们通过新型物体识别试验、Y形迷宫试验以及社会行为测试来评估这些小鼠的认知功能。此外，还通过对海马体及皮质组织进行免疫染色，检测Aβ、pTau、胶质纤维酸性蛋白（GFAP）、离子化钙结合适配分子1（IBA1）以及抑制性神经元标记物。研究结果表明，为期六周的强制跑步机和爬梯运动能够减轻3xTg-AD模型老年小鼠在空间工作记忆、物体识别记忆以及社交能力方面的年龄相关认知衰退。这类运动还能减少皮质和/或海马体中的硫黄素S标记的错误折叠蛋白质聚集体以及反应性胶质增生。尤为重要的是，这种运动还能降低海马体及皮质中生长抑素阳性中间神经元内的硫黄素S阳性神经病理变化，表明其具有细胞特异性的神经保护作用。我们的研究结果证实，强制性的跑步机和爬梯运动能为3xTg-AD模型老年小鼠带来显著的行为改善和神经病理学上的益处，从而支持将体育活动作为调节衰老及阿尔茨海默病过程中胶质增生和蛋白质聚集病理的有效非药物干预手段。