跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)通過上調(diào)前額葉皮質(zhì)BDNF表達(dá)改善慢性應(yīng)激大鼠的抑郁行為

崔建梅，藥宏慧，于　芳，薄媛媛，蘇曉云，龐立杰

(1．中北大學(xué) 體育學(xué)院， 山西 太原　030051；2．太原學(xué)院 體育系， 山西 太原　030051；3. 山西醫(yī)科大學(xué) 汾陽(yáng)學(xué)院， 山西 汾陽(yáng)　032200；4. 山西體育職業(yè)學(xué)院， 山西 太原　030006)

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跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)通過上調(diào)前額葉皮質(zhì)BDNF表達(dá)改善慢性應(yīng)激大鼠的抑郁行為

崔建梅1，藥宏慧2，于芳1，薄媛媛1，蘇曉云3，龐立杰4

(1．中北大學(xué) 體育學(xué)院， 山西 太原030051；2．太原學(xué)院 體育系， 山西 太原030051；3. 山西醫(yī)科大學(xué) 汾陽(yáng)學(xué)院， 山西 汾陽(yáng)032200；4. 山西體育職業(yè)學(xué)院， 山西 太原030006)

摘要：目的：通過跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)對(duì)慢性不可預(yù)知應(yīng)激大鼠抑郁樣行為及前額葉皮質(zhì)腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(BDNF)的含量變化，旨在探討跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)治療抑郁癥的作用靶點(diǎn)及作用機(jī)制。方法：健康成年SD(Sprague-Dawley)大鼠隨機(jī)分為正常對(duì)照組(C，n=10)、應(yīng)激模型組(CUMS，n=10)及應(yīng)激運(yùn)動(dòng)組(CUMS+E，n=10)3組，通過慢性不可預(yù)知應(yīng)激建立大鼠抑郁模型。CUMS+E組大鼠采取4周跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)，通過曠場(chǎng)得分實(shí)驗(yàn)及明暗箱探索實(shí)驗(yàn)觀察跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)激大鼠抑郁樣行為學(xué)的影響；行為學(xué)測(cè)試結(jié)束后取前額葉皮質(zhì)用免疫組織化學(xué)法測(cè)定BDNF表達(dá)量。結(jié)果：1)CUMS組大鼠曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中央格時(shí)間百分比、中央格次數(shù)及總運(yùn)動(dòng)能力(跨格+直立次數(shù))比正常對(duì)照組大鼠均顯著下降(P<0.01，P<0.01，P<0.01)；明暗箱探索實(shí)驗(yàn)中，CUMS組大鼠明暗箱穿梭次數(shù)及明箱停留時(shí)間均顯著減少(P<0.01，P<0.01)；CUMS大鼠與正常對(duì)照組比較，前額葉皮質(zhì)BDNF數(shù)量及面積均顯著下降(P<0.01，P<0.01)；2)4周跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)顯著改善了慢性應(yīng)激大鼠的抑郁樣行為，增強(qiáng)了慢性應(yīng)激大鼠海馬BDNF的表達(dá)。結(jié)論：當(dāng)前研究發(fā)現(xiàn)4周中等強(qiáng)度跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)可以通過激活前額葉皮質(zhì)BDNF通路，增強(qiáng)前額葉皮質(zhì)BDNF的表達(dá)改善慢性應(yīng)激大鼠的抑郁行為，證實(shí)了體育鍛煉可以作為治療和預(yù)防抑郁癥的重要手段。

關(guān)鍵詞：跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)；抑郁樣行為；前額葉皮質(zhì)；腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子

抑郁癥是一種使人衰弱的、常見的威脅人們生活的精神障礙性疾病，全球范圍內(nèi)患病率大約為17%。人們普遍認(rèn)為壓力，特別是慢性壓力與抑郁癥的發(fā)展密切相關(guān)，慢性不可預(yù)知應(yīng)激(CUMS，chronic unpredictable mild stress)近年來被認(rèn)為是抑郁癥有效和可靠的動(dòng)物模型。事實(shí)上，CUMS可以導(dǎo)致動(dòng)物表現(xiàn)出類似人類抑郁癥患者的癥狀，運(yùn)動(dòng)能力及探索能力下降，絕望無助及快感缺乏，可以引發(fā)與臨床抑郁癥相似的行為及生理變化[1]。而且，CUMS可以通過動(dòng)物行為及生物學(xué)指標(biāo)的變化用于評(píng)估抗抑郁藥的病理生理機(jī)制及作用機(jī)制的研究。流行病學(xué)調(diào)查表明：應(yīng)激壓力與抑郁癥的發(fā)生、復(fù)發(fā)及惡化有關(guān)[2]。

前額葉皮質(zhì)(prefrontal cortex，PFC)為位于額葉前部的新皮質(zhì)與情緒控制和動(dòng)機(jī)形成存在密切關(guān)系。研究認(rèn)為，PFC可能在慢性應(yīng)激導(dǎo)致的抑郁樣行為中發(fā)揮重要作用。通過對(duì)抑郁癥病人斷層掃描及磁共振成像發(fā)現(xiàn)前額葉皮質(zhì)容量減少，且對(duì)情緒障礙患者的大腦尸檢發(fā)現(xiàn)抑郁病人前額葉皮質(zhì)神經(jīng)角質(zhì)細(xì)胞減少[3]。Ongür等研究認(rèn)為前額葉皮質(zhì)與控制情緒行為和應(yīng)激反應(yīng)的大腦區(qū)域如杏仁核、下丘腦、中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)等連接緊密[4]。腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(BDNF)是一種分泌蛋白，作用于神經(jīng)系統(tǒng)的特定神經(jīng)元，參與神經(jīng)元的生存，并激活新的神經(jīng)元和突觸的生長(zhǎng)和分化。通過臨床及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)，BDNF與抑郁樣行為有關(guān)，并且參與調(diào)節(jié)HPA軸的活性，已經(jīng)被視為抗抑郁藥的作用靶點(diǎn)[5]，但是通過BDNF通路治療抑郁癥的機(jī)制還不清楚。

大量的研究表明，體育鍛煉對(duì)應(yīng)激壓力系統(tǒng)失調(diào)引起的情緒和認(rèn)知障礙可能具有保護(hù)性作用[6]。臨床報(bào)告認(rèn)為，常規(guī)的體育鍛煉比抗抑郁藥物更能阻止抑郁病人抑郁癥的復(fù)發(fā)，因此Trivedi等認(rèn)為體育鍛煉可以作為改善抑郁癥狀首選的治療方法之一[7]。此外，本課題組先前對(duì)動(dòng)物的研究已經(jīng)表明，運(yùn)動(dòng)鍛煉可以改善抑郁大鼠的抑郁樣行為[8]。然而跑臺(tái)鍛煉是否可以通過提高前額葉皮質(zhì)BDNF的水平改善抑郁大鼠的抑郁樣行為尚不清楚。因此，本研究通過復(fù)制大鼠CUMS應(yīng)激模型，探討跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)改善CUMS大鼠抑郁樣行為是否與前額葉皮質(zhì)BDNF的水平增高有關(guān)。

1材料與方法

1.1動(dòng)物及分組

30只健康雄性SD(Sprague-Dawley)大鼠由山西醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供(重200～220 g)，在中北大學(xué)動(dòng)物飼養(yǎng)室進(jìn)行飼養(yǎng)，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中除應(yīng)激程序中水及食物的剝奪外，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物均自由攝食和飲水，室溫(22±2)℃，濕度(55±10)%，光照周期為12 h光照/12 h黑暗(光照8:00-20:00，黑除20:00-8:00；除了應(yīng)激程序的晝夜顛倒)。30只大鼠適應(yīng)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境一周后，隨機(jī)分為3組：即正常對(duì)照組(C，n=10)、應(yīng)激模型組(CUMS，n=10)及應(yīng)激運(yùn)動(dòng)組(CUMS+E，n=10)，CUMS組及CUMS+E 組大鼠單籠飼養(yǎng)。

1.2CUMS模型制備

根據(jù)Braun等[9]描述的慢性應(yīng)激程序稍作修改制備大鼠CUMS應(yīng)激程序，CUMS及CUMS+E組大鼠接受7種不同的應(yīng)激刺激(見表1)，大鼠每天接受一種應(yīng)激，同種刺激不連續(xù)出現(xiàn)，每周應(yīng)激程序隨機(jī)安排，連續(xù)4周。C組除了常規(guī)的鼠籠清潔不做任何干擾。

1.3跑臺(tái)訓(xùn)練安排

CUMS及CUMS+E組大鼠從第二周開始每天上午接受為期4周的慢性不可預(yù)知的溫和應(yīng)激，同時(shí)CUMS+E組大鼠進(jìn)行跑臺(tái)鍛煉，大鼠0坡度跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)4周(見表2)。為了鼓勵(lì)大鼠完成跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)及對(duì)大鼠造成不必要的刺激，跑臺(tái)訓(xùn)練時(shí)不能對(duì)大鼠使用電擊裝置驅(qū)趕。

表2　CUMS+E組大鼠跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度安排

1.4行為學(xué)測(cè)試

慢性應(yīng)激及跑臺(tái)鍛煉結(jié)束后第二天下午9:00-15:00，按以前學(xué)者的操作方法進(jìn)行開場(chǎng)試驗(yàn)及明暗箱探索試驗(yàn)。

1.4.1曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)[10](Open field test，OFT)

大鼠稱重后被放在曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)箱(100 cm×100 cm×50 cm)的中央讓大鼠自由探索5 min，上方的攝像頭記錄大鼠實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)的行為學(xué)指標(biāo)，中央格時(shí)間百分比、中央格進(jìn)入次數(shù)、總運(yùn)動(dòng)能力(跨格+直立次數(shù))，清洗實(shí)驗(yàn)箱后進(jìn)行下一只大鼠的測(cè)試。

1.4.2明暗箱探索實(shí)驗(yàn)(Light dark，LD)

LD 試驗(yàn)是評(píng)估大鼠焦慮行為的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，是基于大鼠討厭光亮喜歡黑暗的習(xí)性而建立的。本實(shí)驗(yàn)明暗箱為一個(gè)分為明箱(白色敞開箱：76 cm×21 cm×31 cm)和暗箱(黑色封閉箱76 cm×21 cm×31 cm)的自制木箱。明暗箱之間有一可以在明箱和暗箱內(nèi)穿梭的小洞(8 cm×8 cm)。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，將大鼠放入明箱，10 s后將明暗箱之間的門打開，測(cè)量大鼠5 min內(nèi)明暗箱穿梭次數(shù)及明箱停留時(shí)間比(明箱中的時(shí)間占總測(cè)試時(shí)間的百分比%)。

1.5前額葉皮質(zhì)取材及免疫組化染色

行為測(cè)試結(jié)束后，根據(jù)前期學(xué)者描述的方法，大鼠經(jīng)戊巴比妥鈉(40 mg/kg)麻醉，醫(yī)用剪刀開胸，行左心室心尖穿刺后剪破右心耳，從主動(dòng)脈快速灌入300 ml冷生理鹽水，隨后灌入150 ml含4%多聚甲醛的PBS磷酸鹽緩沖液。灌注結(jié)束后迅速剝離腦組織，將腦組織置于上述溶液中后固定24 h，70%、90%及96% 酒精梯度脫水，石蠟包埋后行腦組織冠狀切片(厚5 μm)。為消除內(nèi)源性過氧化物酶的活性，切片入3%甲醇H2O2液室溫孵育30 min，滴加一抗兔抗BDNF(1:500，100 ul)，4℃ 孵育24 h，用PBS液沖洗3次(每次5 min)，加入二抗(生物素標(biāo)記的山羊抗兔)，室溫孵育30 min；PBS液沖洗3次后入ABC液室溫下進(jìn)行DAB顯色，蘇木素復(fù)染2～3 min，最后脫水、透明、封片。

1.6前額葉皮質(zhì)BDNF圖像分析

用Olympus BX50型顯微鏡組合攝像，形態(tài)學(xué)圖像分析系統(tǒng)對(duì)大鼠前額葉皮質(zhì)BDNF表達(dá)進(jìn)行圖像分析。每組隨機(jī)測(cè)試10張切片，分別測(cè)量前額葉皮質(zhì)400倍BDNF的表達(dá)(陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)及面積)。

1.7統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

數(shù)據(jù)結(jié)果組間差異比較采用單因素方差分析(SPSS18.0)，數(shù)據(jù)結(jié)果表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(SD)。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)以P<0.05表示組間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2結(jié)果

2.1跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)對(duì)慢性應(yīng)激大鼠曠場(chǎng)試驗(yàn)行為指標(biāo)的影響

曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)用來評(píng)估動(dòng)物的抑郁樣行為，通常嚙齒動(dòng)物會(huì)花更多時(shí)間探索曠場(chǎng)試驗(yàn)的中心區(qū)域。本研究中曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示(見表3)，CUMS組大鼠5分鐘的曠場(chǎng)探索實(shí)驗(yàn)中僅僅19.34%的時(shí)間在中央?yún)^(qū)域，而正常對(duì)照組及CUMS+E組大鼠在中央格的時(shí)間分別為35.34%及23.56%；且與而正常對(duì)照組比較，CUMS組大鼠中央格次數(shù)及總運(yùn)動(dòng)能力均顯著下降(P<0.01，P<0.01)，而經(jīng)過4周跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)，與CUMS組大鼠比較，CUMS+E組大鼠中央格次數(shù)及(跨格+直立)次數(shù)均顯著增加(P<0.05，P<0.01)。

表3　跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)對(duì)CUMS大鼠曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)行為指標(biāo)的影響±s)

注：##P<0.01，#P<0.05，與C組比較；△△P<0.01，△P<0.05，與CUMS組比較

2.2跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)對(duì)慢性應(yīng)激大鼠明暗箱探索實(shí)驗(yàn)行為指標(biāo)的影響

在明暗箱測(cè)試中，如果大鼠花更多的時(shí)間在暗箱提示大鼠高焦慮行為，本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示(見表4)，5分鐘明暗箱探索實(shí)驗(yàn)中CUMS組大鼠18.33%的時(shí)間在明箱，而正常對(duì)照組及CUMS+E組大鼠明箱時(shí)間百分比分別為32.54%及27.86%；與正常組大鼠比較，CUMS組大鼠明暗箱穿梭次數(shù)及明箱的時(shí)間百分比均顯著下降(P<0.01，P<0.01)，下降幅度為43.66%及42.68%，而跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)可顯著改善應(yīng)激大鼠的明暗箱探索行為，與CUMS組大鼠比較，CUMS+E組大鼠明暗箱探索次數(shù)及明箱時(shí)間百分比均顯著增加(P<0.01，P<0.05)，增加幅度為45.77%及51.99%，提示規(guī)律性的跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)可以使慢性應(yīng)激大鼠對(duì)明亮環(huán)境的探索性增加。

組別n明箱時(shí)間百分比(%)明暗箱穿梭次數(shù)C1032.54±10.6918.98±7.34CUMS1018.33±3.98##10.88±2.49##CUMS+E1027.86±7.68△15.86±5.87##△△

注：##P<0.01，#P<0.05，與C組比較；△△P<0.01，△P<0.05，與CUMS組比較

2.3跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)對(duì)慢性應(yīng)激大鼠前額葉皮質(zhì)BDNF表達(dá)的影響

與正常對(duì)照組比較(見表5)，慢性不可預(yù)知應(yīng)激減少了前額葉皮質(zhì)BDNF的表達(dá)，數(shù)量及面積均顯著下降(P<0.01，P<0.01)，下降幅度分別為45.66%及59.59%(tab4，F(xiàn)ig2A-B)；然而，4周跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)顯著的糾正了慢性應(yīng)激引起的前額葉皮質(zhì)BDNF的下降，數(shù)量及面積均顯著增加(P<0.05，P<0.05)，增加幅度分別為45.66%及32.85%(tab4，F(xiàn)ig2B-C)。

表5　跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)對(duì)前額葉皮質(zhì)BDNF表達(dá)的影響±s)

注：##P<0.01，#P<0.05，與C組比較；△△P<0.01，△P<0.05，與CUMS組比較

圖1A　PFC冠狀定位圖1B　PFC區(qū)BDNF陽(yáng)性神經(jīng)元分布

圖2A-C　前額葉皮質(zhì)BDNF表達(dá)注：通過圖1A-C可知，4周跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)可以糾正由慢性應(yīng)激引起的BDNF表達(dá)減少。

3討論

本研究結(jié)果顯示慢性不可預(yù)知應(yīng)激導(dǎo)致了大鼠抑郁樣行為，行為學(xué)結(jié)果顯示，曠場(chǎng)探索實(shí)驗(yàn)中應(yīng)激大鼠中央格時(shí)間百分比及中央格次數(shù)、總運(yùn)動(dòng)能力(跨格次數(shù)+直立次數(shù))均顯著下降，明暗箱探索實(shí)驗(yàn)中，明箱時(shí)間百分比及明暗箱穿梭次數(shù)顯著下降。行為學(xué)結(jié)果與以往學(xué)者研究結(jié)果一致[11]，提示本實(shí)驗(yàn)大鼠慢性不可預(yù)知溫和應(yīng)激致抑郁模型建立成功。研究認(rèn)為，規(guī)律的有氧運(yùn)動(dòng)可以對(duì)身心健康及健身產(chǎn)生有益的作用，且Blumenthal等認(rèn)為體育鍛煉可以有效降低應(yīng)激損傷和改善抑郁病人的抑郁情緒[12]。目前的研究表明，慢性應(yīng)激大鼠經(jīng)過4周跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)可以改善慢性應(yīng)激大鼠的抑郁樣行為包括曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中大鼠的運(yùn)動(dòng)能力及明暗箱實(shí)驗(yàn)中大鼠對(duì)新環(huán)境的探索能力增強(qiáng)，提示跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)具有一定的抗抑郁作用。

前額葉皮層是將情感信息轉(zhuǎn)化為應(yīng)激壓力的重要區(qū)域之一，此區(qū)域神經(jīng)元結(jié)構(gòu)及其連接的變化或許構(gòu)成了精神障礙的病因[13]。腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子BDNF是調(diào)節(jié)神經(jīng)元的形成、可塑性及控制情緒的大腦回路完整性的關(guān)鍵分子，在應(yīng)激因子導(dǎo)致的神經(jīng)形成減少及行為缺陷方面包括抑郁癥發(fā)病中發(fā)揮重要作用。大量的臨床研究表明，抑郁癥患者表現(xiàn)出較低的BDNF水平，然而抗抑郁藥物可以使BDNF恢復(fù)到正常水平[14]。此外，在許多抑郁癥的動(dòng)物模型如強(qiáng)迫游泳、束縛應(yīng)激均引起大鼠大腦BDNF表達(dá)水平顯著下降[15]。當(dāng)前研究結(jié)果顯示，28天慢性不可預(yù)知的應(yīng)激引起前額葉皮質(zhì)BDNF表達(dá)減少，提示前額葉皮質(zhì)BDNF在慢性應(yīng)激致抑郁樣行為中可能發(fā)揮了重要作用。大鼠海馬注入BDNF可以產(chǎn)生抗抑郁的效果[16]，且動(dòng)物及臨床試驗(yàn)證實(shí)，許多抗抑郁藥都是通過調(diào)節(jié)大腦BDNF的表達(dá)發(fā)揮抗抑郁的作用[17]。因此，可以推測(cè)CUMS大鼠曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中中央格時(shí)間百分比及總運(yùn)動(dòng)能力(跨格+直立次數(shù))顯著減少，明暗箱探索實(shí)驗(yàn)中明箱時(shí)間百分比及穿梭次數(shù)下降等抑郁行為與前額葉皮質(zhì)BDNF的表達(dá)減弱有關(guān)，BDNF水平的減少意味著前額葉皮質(zhì)神經(jīng)元缺乏營(yíng)養(yǎng)，進(jìn)一步損傷神經(jīng)元的功能，導(dǎo)致抑郁癥的發(fā)生。最近的研究表明，運(yùn)動(dòng)可以被認(rèn)為是抑郁癥的首選治療方式，Liu等通過曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)、糖水偏愛及強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，4周每周5天的游泳運(yùn)動(dòng)改善了慢性應(yīng)激大鼠的抑郁行為[18]。本研究設(shè)計(jì)的CUMS大鼠跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)4周可以改善慢性應(yīng)激大鼠的抑郁樣行為，且實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示慢性應(yīng)激使前額葉皮質(zhì)BDNF 表達(dá)減少，而跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)可以恢復(fù)應(yīng)激引起的前額葉皮質(zhì)BDNF的下降。研究認(rèn)為，應(yīng)激可能會(huì)引起腎上腺皮質(zhì)(HPA)軸失調(diào)，糖皮質(zhì)激素過量分泌與抑郁癥有關(guān)，本課題組前期研究已證實(shí)[19]。糖皮質(zhì)激素受體一直被認(rèn)為是腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子BDNF表達(dá)的重要調(diào)節(jié)因子[20]，Yi等研究證實(shí)大腦重復(fù)注入皮質(zhì)醇可以減少大腦BDNF的表達(dá)[21]，此外，抗抑郁藥物可以通過減少糖皮質(zhì)激素受體增加海馬腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子誘導(dǎo)海馬神經(jīng)生成。因此，我們推測(cè)，跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)通過降低血清皮質(zhì)酮水平，提高前額葉皮質(zhì)腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子BDNF的表達(dá)從而增強(qiáng)前額葉皮質(zhì)神經(jīng)元的營(yíng)養(yǎng)，改善慢性應(yīng)激大鼠的抑郁行為，具體機(jī)制需進(jìn)一步研究。

結(jié)論：當(dāng)前研究發(fā)現(xiàn)4周中等強(qiáng)度跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)可以通過激活前額葉皮質(zhì)BDNF通路，增強(qiáng)前額葉皮質(zhì)BDNF的表達(dá)，增強(qiáng)前額葉皮質(zhì)神經(jīng)元的營(yíng)養(yǎng)從而改善慢性應(yīng)激大鼠的抑郁樣行為。因此，我們的研究結(jié)果提供了跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)改善抑郁行為的分子機(jī)制，此外證實(shí)了體育鍛煉可以作為治療和預(yù)防抑郁癥的重要手段。

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Treadmill exercise ameliorates depression-like behavior by increasing prefrontal cortex BDNF expression in chronic stress rats

CUI Jian-mei1, YAO Hong-hui2, YU Fang1, BO Yuan-yuan1, SU Xiao-yun3, PANG Li-jie4

(1.SchoolofP.E.,NorthUniversityofChina,Taiyuan030051,Shanxi,China; 2.Dept.ofP.E.,TaiyuanCollege,Taiyuan030051,Shanxi,China; 3.FenyangSchool,ShanxiMedicalUniversity,Fenyang032200,Shanxi,China; 4.ShanxiVocationalSportsCollege,Taiyuan030006,Shanxi,China)

Abstract:Objective:To observe the changes of the depressive behavior and prefrontal cortex BDNF (brain derived neurotrophic factor) expression in CUMS (chronic unpredictable mild stress) rats and explore the possible mechanism and targets of treadmill exercise treatment depression.Methods:30 adult SD (Sprague-Dawley) male rats were randomly assigned into 3 groups: control group (C), chronic unpredictable stress group rats (CUMS) and stress exercise group (CUMS+E). All the rats were subjected to CUMS except the control group. The behavior changes were observed by open-field test (OFT) and Light dark test (LD) after CUMS+E group rats received 4-week treadmill exercise; subsequently, immunohistochemical staining detect BDNF expression in prefrontal cortex (PFC). Results:1) In the OFT test, central numbers, (crossing squares + rearing numbers) and the percent of the staying central cell time significantly decreased (P<0.01, P<0.01, P<0.01); in LD test, transitions between two area and light box time decreased (P<0.01, P<0.01) in CUMS group rats when compared to the control group; compared with the CUMS group rats, BDNF expression enhanced in rat PFC of CUMS+E group rats. 2) Exercise ameliorated depression-like behavior, increased Prefrontal Cortex BDNF expression in CUMS+E rats.Conclusion:the present observations verified that 4-week treadmill exercise reverses stress-induced depressive-like behavior via an increase in BDNF signaling and may increase BDNF expression in Prefrontal Cortex. The present findings intensively confirmed the antidepressant-like effects of treadmill exercise and supported the exercise as an important means to treat human depression.

Key words:treadmill exercise; depressive-like behavior; prefrontal cortex; BDN

中圖分類號(hào)：G804.7

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-9840(2016)01-0049-05

通訊作者：于芳(1968-)，女，河北人，教授,研究方向運(yùn)動(dòng)與中醫(yī)康復(fù)。

作者簡(jiǎn)介：崔建梅(1972-)，女，河北人，講師，碩士，研究方向運(yùn)動(dòng)與中醫(yī)康復(fù)。

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然基金(編號(hào)：30671019)；山西省自然科學(xué)基金(編號(hào)：2014011041-6)。

收稿日期：2016-01-08