有氧運動聯(lián)合螺旋藻多糖對糖尿病大鼠學(xué)習(xí)記憶能力的影響及其機(jī)制*

朱洪竹， 朱梅菊， 張 瑩

(井岡山大學(xué)體育學(xué)院， 江西 吉安 343009)

Ⅱ型糖尿病患者中約有65%均伴有認(rèn)知功能障礙，且在糖尿病早期就有所體現(xiàn)，隨病程延長加重[1]。糖尿病認(rèn)知功能障礙的臨床主要表現(xiàn)在學(xué)習(xí)和記憶能力下降以及執(zhí)行等能力受損方面，可增加阿爾茨海默病(Alzheimer disease, AD)的易感性，其嚴(yán)重影響患者的日常生活和學(xué)習(xí)工作[2]。目前尚無有效的防治方法，其發(fā)病機(jī)制也未完全闡明[3]。因此尋找有效的方法早期防治糖尿病學(xué)習(xí)記憶下降，意義重大。

現(xiàn)已知，運動與藥物是治療糖尿病學(xué)習(xí)記憶的有效方法。而單一藥物治療效果并不理想，多種糖尿病藥物同時使用副作用大(如低血糖、乳酸中毒等)，有損肝腎的健康。因此從天然產(chǎn)物中尋求有效功能因子防治糖尿病學(xué)習(xí)記憶成為迫切需要。螺旋藻是一種營養(yǎng)全面、均衡的純天然食品，其主要活性成分為螺旋藻多糖，具有抗癌、抗衰老和免疫調(diào)節(jié)等功能。最新發(fā)現(xiàn)，其有抗AD小鼠記憶損傷作用[4]。但螺旋藻多糖對糖尿病學(xué)習(xí)記憶影響的報道甚少。有關(guān)螺旋藻多糖與糖尿病的相關(guān)研究主要集中在其降低血糖[5]，抑制腎臟炎癥信號通路抗炎[6]等方面。有氧運動可以增進(jìn)腦的健康，促進(jìn)突觸可塑性相關(guān)基因表達(dá)，改善大腦的學(xué)習(xí)記憶能力[7]。有氧運動聯(lián)合螺旋藻多糖營養(yǎng)補充對Ⅱ型糖尿病學(xué)習(xí)記憶的影響如何？目前相關(guān)研究尚無。

p75NTR(p75 neurotrophin receptor, p75NTR)是神經(jīng)營養(yǎng)因子的低親和力受體，表達(dá)于海馬，有促進(jìn)神經(jīng)再生，軸突重建的作用。有研究指出，腦缺血發(fā)生時，p75NTR受體與腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(brain-derived neurotrophic factor, BDNF)結(jié)合，激活c-Jun N-末端激酶(JNK)通路，從而誘導(dǎo)神經(jīng)元凋亡，影響認(rèn)知功能[8]。敲除p75NTR基因的小鼠樹突復(fù)雜性增加，空間學(xué)習(xí)記憶能力顯著改善并伴LTP的明顯增強(qiáng)[9]。提示下調(diào)p75NTR信號表達(dá)，可能是促學(xué)習(xí)記憶恢復(fù)的重要機(jī)制之一[10]。而目前尚未闡明有氧運動或螺旋藻多糖及兩者聯(lián)用能否通過其對p75NTR信號相關(guān)蛋白的調(diào)節(jié)表現(xiàn)出抗糖尿病學(xué)習(xí)記憶損傷作用。

本研究擬觀察有氧運動和螺旋藻多糖對Ⅱ型糖尿病大鼠學(xué)習(xí)記憶、p75NTR信號相關(guān)蛋白表達(dá)的影響，探討有氧運動聯(lián)合螺旋藻多糖對Ⅱ型糖尿病學(xué)習(xí)記憶的改善效果及可能機(jī)制，為運動螺旋藻多糖營養(yǎng)防治糖尿病學(xué)習(xí)記憶提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 模型建立與動物分組

選取4周齡SPF級雄性SD大鼠72只，體質(zhì)量(155±15)g，由湖南斯萊克景達(dá)實驗動物公司提供(動物許可證：SCXK(湘)2011-0003，使用證：SYXK(贛)2017-0003)。室溫(22±0.5)℃，相對濕度45%～55%。自由飲水和攝食，每日保持12 h光照，動物房每周紫外線消毒1次。普通飼料由湖南斯萊克景達(dá)實驗動物公司提供；高脂飼料由廣東省中醫(yī)藥大學(xué)實驗動物中心提供，其組成：普通飼料 63.5%、蔗糖20%、豬油10%、蛋黃粉5%、膽酸鹽 0.5%、膽固醇1%。

大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)3 d后，隨機(jī)分為正常對照組(A組，12只)和造模組(60只)。參照Reed等[11]方法建立Ⅱ型糖尿病大鼠模型。A組飼喂普通飼料，造模組以高脂飼料喂養(yǎng)。4周后，經(jīng)口服葡萄糖耐量試驗和胰島素敏感性試驗確定存在胰島素抵抗后，禁食12 h后，按35 mg/kg·bw劑量一次性空腹注射鏈脲佐菌素(streptozotocin,STZ)，制備Ⅱ型糖尿病大鼠模型。正常組大鼠同等條件下以同等體積的檸檬酸-檸檬酸三鈉緩沖液注射。STZ注射72 h后，尾靜脈反復(fù)采血測定血糖，以隨機(jī)血糖≥16.7 mmol/L且出現(xiàn)多飲、多食、多尿癥狀者為造模成功。剔除未成功和死亡大鼠，篩選出52只大鼠，造模成功率86.7%。選取成模大鼠48只，分為模型組(B組)、運動+糖尿病組(C組)、螺旋藻多糖+糖尿病組(D組)、運動+螺旋藻多糖+糖尿病組(E組)。每組12只。

1.2 藥物灌胃處理

螺旋藻多糖購自西安斯諾特生物技術(shù)有限公司，純度98%。螺旋藻多糖灌胃組按200 mg/kg劑量灌胃[5]，其余組以等體積的蒸餾水灌胃。每天灌胃一次，連續(xù)6周。每次灌胃在訓(xùn)練前2 h進(jìn)行。

1.3 運動方案

運動組的運動方式采取無負(fù)重有氧游泳運動，參照Ploug 等[12]方法結(jié)合預(yù)實驗經(jīng)驗建立。具體如下：第1周30 min/d，第2周45 min/d，從第3周起60 min/d，每周6 d，維持此運動量連續(xù)運動6周結(jié)束。運動前1周大鼠每天游泳10 min(每周5 d)，以適應(yīng)環(huán)境。

1.4 主要儀器與試劑

大鼠 (rat) BDNF測定試劑盒由上海酶聯(lián)生物科技有限公司提供。免抗鼠p75NTR多克隆一抗，Cell Signaling Technology公司；兔抗鼠cleaved caspase-3多克隆一抗，北京博奧森生物公司?？崭寡菧y定試劑盒和血清胰島素測定試劑盒，中生北控生物科技有限公司；鏈脲佐菌素(STZ，Sigma公司)；全自動生化分析儀(日立-7600)；Morris水迷宮(ZH0065型，淮北正華生物儀器設(shè)備公司)；動物行為學(xué)分析系統(tǒng)軟件(淮北正華生物儀器設(shè)備公司)；光學(xué)顯微鏡(CK40-F200型，日本OLYMPUS公司)；ApopTag@熒光素原位細(xì)胞凋亡檢測試劑盒(EMD Millipore 公司，美國)。

1.5 大鼠學(xué)習(xí)記憶能力檢測

采用Morris水迷宮法。水迷宮測試采用圓形水池，直徑150 cm、高60 cm、水深32 cm，水溫(23±2)℃。定位航行試驗：將大鼠面向池壁，分別隨機(jī)從4個不同象限的各個白色標(biāo)志點入水開始計算時間，以大鼠找到平臺2 s終止記錄，此時間為逃避潛伏期。實驗第6周末定位航行結(jié)束后的第2日撤除平臺，隨機(jī)選一個入水點(所有受試大鼠入水點保持一致)將大鼠面向池壁放入水池中，記錄120 s內(nèi)大鼠穿越平臺次數(shù)，評價大鼠空間學(xué)習(xí)記憶能力。

1.6 實驗取材與指標(biāo)檢測

干預(yù)6周后，從12只大鼠中隨機(jī)抽取10只，采用Morris水迷宮測試大鼠空間學(xué)習(xí)記憶能力[13]；行為學(xué)測試結(jié)束后，各組大鼠尾靜脈采血，靜置40 min，4℃、3 500 r/min 離心15 min，取上清，測定血糖和血胰島素。然后從以上10只大鼠中按完全隨機(jī)法抽取6只麻醉(水合氯醛，10%)，抽血后斷頭，取出全腦，分離海馬組織，一半放入液氮凍存后轉(zhuǎn)存-80℃冰箱，待行ELISA法；一半放入4%多聚甲醛溶液中固定，制作石蠟標(biāo)本，行TUNEL染色和免疫組化法。再從剩下的4只中隨機(jī)抽取3只采用免疫印跡法(Western blot)測p75NTR和cleaved caspase-3表達(dá)。

1.6.1 TUNEL染色 常規(guī)方法制作石蠟切片標(biāo)本。各組大鼠海馬神經(jīng)細(xì)胞凋亡檢測，實驗步驟嚴(yán)格按照ApopTag@熒光素原位細(xì)胞凋亡檢測試劑盒操作說明書進(jìn)行，行DAPI 染色，出現(xiàn)藍(lán)色熒光的代表神經(jīng)細(xì)胞核，綠色熒光代表凋亡細(xì)胞。細(xì)胞凋亡率=(綠色熒光的凋亡細(xì)胞數(shù)/總細(xì)胞數(shù))×100%。

1.6.2 血糖和血胰島素水平的測定 空腹血糖測定采用葡萄糖氧化酶法，血清胰島素檢測采用膠乳免疫比濁法。檢測方法嚴(yán)格按試劑盒說明書進(jìn)行。

1.6.3 酶聯(lián)免疫吸附(ELISA)實驗法檢測BDNF含量 從超低溫冰箱(-80℃)中取出標(biāo)本(海馬組織),稱取0.2 g組織加入1 ml組織裂解液中,迅速裂解組織,用手動勻漿器在冰浴上勻漿5～8 min，最后定容至10%裂解液,4℃下以6 000 r/min 離心3 min,取上清液,4℃ 保存。應(yīng)用ELISA方法檢測海馬BDNF含量，嚴(yán)格按照試劑盒說明書進(jìn)行操作。

1.6.4 免疫組織化學(xué)檢測cleaved caspase-3表達(dá) 將制作好的石蠟切片(厚度3 μm)標(biāo)本，嚴(yán)格按試劑盒提供的方法進(jìn)行規(guī)范操作，免抗鼠Activated Caspase-3抗體的工作濃度為1∶300(其稀釋比例參照抗體說明書)。行SABC法免疫組織化學(xué)染色,以組織切片呈現(xiàn)黃色或棕色顆粒狀著色者為陽性, 在光學(xué)顯微鏡下檢測海馬神經(jīng)元cleaved caspase-3陽性表達(dá)，每組每張切片隨機(jī)選取5個不同視野，運用Image.J圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行灰度分析，取平均值。

1.6.5 免疫印跡法(Western blot)檢測p75NTR和cleaved caspase-3表達(dá) -80℃冰箱取出海馬組織，稱取100 mg,加入裂解液和PMSF(臨用時再加)，充分勻漿，4℃、12 000 r/min離心10 min，吸收上清。BCA法測總蛋白濃度，10% SDS-PAGE電泳，轉(zhuǎn)膜，加37℃、10%脫脂奶粉封閉2 h，加免抗鼠p75NTR和cleaved caspase-3一抗(各抗體工作濃度分別為：1∶750，1∶500)孵育，加二抗孵育。洗膜、曝光、顯影、定影、掃描。Quantity One凝膠電泳成像分析系統(tǒng)分析。以GAPDH為內(nèi)參，計算目的蛋白的相對灰度值，即目的蛋白相對含量=目的蛋白(OD)/內(nèi)參GAPDH(OD)。

1.7 統(tǒng)計學(xué)處理

根據(jù) 2 × 2 析因設(shè)計的方差分析，將B、C、D、E組大鼠的BDNF、p75NTR、cleaved caspase-3、體重、血糖、血胰島素和學(xué)習(xí)記憶相關(guān)指標(biāo)等數(shù)據(jù)納入分析。

2 結(jié)果

2.1 實驗期間大鼠體重、血糖、血清胰島素及一般情況的變化

如表1所示，造模前兩組大鼠體重差異無顯著性，4周高糖高脂飲食喂養(yǎng)后，模型組大鼠體重明顯增加，并從第2周開始顯著高于正常對照組(P< 0.05或P<0.01)。在STZ注射1周后(第5周)，模型組大鼠體重增長明顯緩慢，而正常對照大鼠持續(xù)增長。表2的結(jié)果可見，在第4周模型組大鼠的血糖和血清胰島素水平明顯高于對應(yīng)周的正常大鼠(P<0.05或P<0.01)；且第4周較第3周增加明顯(P<0.05或P<0.01)，第5周較第4周明顯增加(P< 0.05)。同時實驗期間模型組大鼠多飲、多食、多尿和體重減輕癥狀日趨明顯；出現(xiàn)毛發(fā)稀少色澤枯黃，大便稀溏，行動遲緩和精神不振等狀態(tài)；且墊料易濕，每天至少更換2次。

Tab. 1 Body weight of rats in two groups during model establishment(g,

Tab. 2 Blood glucose and serum insulin of rats in two groups during model establishment

2.2 有氧運動聯(lián)合螺旋藻多糖對大鼠體重、血糖和血清胰島素水平的影響

由表3所示，A組大鼠體重隨時間延長逐漸增加。至第6周末，與A組比較， B組不同時間點上的體重均顯著降低(P<0.01)；與B組相比，C、D、E組及3組之間的比較，在不同時間點上的體重差異均無統(tǒng)計學(xué)意義，但從第6周起有增加趨勢。

Tab. 3 Body weight of rats in the groups(g, n=12)

由表4所示，與A組比較，B組血糖濃度和血胰島素水平顯著升高(P<0.01)；與B組比較，C、D、E組上述指標(biāo)檢測值均顯著降低(P<0.05，P<0.01)；與C、D組比較，E組上述指標(biāo)檢測值均顯著降低(P<0.05)。

Tab. 4 Blood glucose and serum insulin of rats in the n=10)

2.3 有氧運動聯(lián)合螺旋藻多糖對大鼠行為學(xué)的影響

由表5所示，與A組比較，B組大鼠尋找平臺的逃避潛伏期顯著延長(P<0.01)；與B組比較，C、D、E組潛伏期均顯著縮短(P<0.05，P<0.01)；與C、D組比較，E組潛伏期顯著降低(P<0.05)。

Tab. 5 The escape latency of rats in the groups(s, n=10)

由表6所示，成模后干預(yù)前，各組大鼠目標(biāo)象限時間和穿越平臺次數(shù)差異均無顯著性(P>0.05)。干預(yù)后，與A組比較，B組大鼠目標(biāo)象限時間和穿越平臺次數(shù)均明顯降低(P<0.01)；與B組比較，C、D、E組這兩個指標(biāo)值均明顯增加(P<0.05或P< 0.01)；與C、D組比較，E組這兩個指標(biāo)值均顯著增加(P均<0.05)，較接近于A組(P>0.05)。從各組大鼠典型的游泳軌跡來看，A組以直線式為主，B組以邊緣式為主，C、D、E各組主要以直線式和趨向式為主(圖1)。

Tab. 6 Experimental space exploration results of the n=10)

Fig. 1 The typical swimming track of rats in the groups

2.4 有氧運動聯(lián)合螺旋藻多糖對大鼠海馬組織神經(jīng)元凋亡率的影響

如圖2和表7所示，A組大鼠海馬CA1區(qū)未見明顯呈綠色熒光的凋亡細(xì)胞；B組大鼠可見大量的呈綠色熒光的凋亡細(xì)胞，細(xì)胞凋亡的熒光信號與神經(jīng)細(xì)胞分布一致，且神經(jīng)細(xì)胞凋亡率明顯增多。與A組比較，B組的細(xì)胞凋亡率明顯增加(P<0.01)；與B組比較，C、D、E組有少量呈綠色熒光的凋亡細(xì)胞，其凋亡率顯著降低(P均<0.01)；與C、D組比較，E組凋亡率顯著降低(P<0.05)。

Fig. 2 The results of Tunnel staining in the hippocampus of rats in the groups(×400)

Tab. 7 Three indexs of the hippocampus of rats in the n=6)

2.5 有氧運動聯(lián)合螺旋藻多糖對大鼠海馬組織BDNF含量的影響

如表7所示，與A組比較，B組海馬組織BDNF含量顯著增加(P<0.05)；與B組比較，C、D、E組BDNF含量顯著增加(P<0.05或P<0.01)；與C、D組比較，E組BDNF含量顯著增加(P<0.05)。

2.6 有氧運動聯(lián)合螺旋藻多糖對大鼠海馬組織cleaved caspase-3表達(dá)的影響

圖3黑色箭頭所指的棕黃色顆粒為陽性細(xì)胞表達(dá)。A組海馬組織cleaved caspase-3蛋白有基礎(chǔ)表達(dá)。與A組比較，B組海馬組織中cleaved caspase-3陽性表達(dá)均增加，染色加強(qiáng)，呈棕黃色深染顆粒，平均灰度值顯著增加(P<0.01)。與B組比較，C、D、E組海馬組織中cleaved caspase-3陽性表達(dá)顯著減少，平均灰度值顯著降低(P<0.05或P<0.01)；與C、D組比較，E組cleaved caspase-3染色變淡變淺，平均灰度值顯著降低(P<0.05，表7)。

Fig. 3 Average gray value of cleaved caspase-3 protein in the hippocampus of rats in the groups(Immunohistochemistry slice ×400)

2.7 有氧運動聯(lián)合螺旋藻多糖對大鼠海馬組織p75NTR、cleaved caspase-3表達(dá)的影響

Western blot檢測結(jié)果可知，A組海馬組織p75NTR和cleaved caspase-3蛋白均有基礎(chǔ)表達(dá)(分別為0.214±0.026，0.081±0.009)。與A組相比，B組大鼠海馬p75NTR和cleaved caspase-3表達(dá)顯著增加(分別為1.296±0.152，1.105±0.195)(P均< 0.01)。與B組比較，C、D、E各組的p75NTR表達(dá)均顯著降低(分別為1.108±0.076、1.062±0.112、 0.242±0.021)(P<0.05或P<0.01)；與C、D組比較，E組的該蛋白顯著降低(P<0.01)，稍高于A組(P>0.05)。與B組比較，C、D、E各組的cleaved caspase-3表達(dá)顯著降低(分別為0.904±0.092、 0.841±0.033、0.139±0.012)(P<0.05或P< 0.01)；與C、D組比較，E組的該蛋白顯著降低(P< 0.01，圖4)。

Fig. 4 The relative P75NTR and cleaved caspase-3 protein expressions in the hippocampal of rats by Western blot (n=3)

3 討論

高脂飲食與STZ誘導(dǎo)的嚙齒動物糖尿病模型存在學(xué)習(xí)記憶障礙[14]。本研究中的體重、血糖、血胰島素等糖尿病模型數(shù)據(jù)表明，4周高糖高脂飲食配合低劑量腹腔注射STZ，已成功誘發(fā)高血糖Ⅱ型糖尿病大鼠。Morris水迷宮經(jīng)典行為學(xué)實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，模型組大鼠逃避潛伏期明顯延長，穿越平臺次數(shù)減少，糖尿病大鼠出現(xiàn)學(xué)習(xí)記憶受損，與文獻(xiàn)[14]報道一致。6周的有氧運動和螺旋藻多糖的大鼠逃避潛伏期明顯縮短，穿越平臺次數(shù)增多，糖尿病大鼠學(xué)習(xí)記憶得到改善。

研究指出，p75NTR不僅能夠調(diào)控神經(jīng)細(xì)胞存活、誘導(dǎo)凋亡，還在促進(jìn)神經(jīng)再生，軸突重建方面起到關(guān)鍵作用；其可被多種神經(jīng)損傷或神經(jīng)退行性病變誘導(dǎo)高表達(dá)[15]，與海馬記憶功能密切相關(guān)。而目前與糖尿病相關(guān)學(xué)習(xí)記憶障礙的機(jī)制尚未完全闡明。Ⅱ型糖尿病狀態(tài)下，其學(xué)習(xí)記憶能力下降是否與p75NTR變化有關(guān)，目前尚不清楚。本研究結(jié)果顯示，模型大鼠海馬p75NTR蛋白水平明顯高于正常對照組，提示糖尿病大鼠學(xué)習(xí)記憶障礙可能與p75NTR上調(diào)有關(guān)。p75NTR在腦、心臟等多種疾病中表達(dá)明顯增加并伴有神經(jīng)血管損傷[16]，能與BDNF以低親和力結(jié)合，主要調(diào)節(jié)促凋亡作用。p75NTR受體與BDNF結(jié)合后，通過激活下游凋亡信號通路，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，影響認(rèn)知功能[8]。本研究的模型組大鼠海馬BDNF蛋白含量和活化凋亡蛋白(cleaved caspase-3)表達(dá)明顯高于正常對照組，同時Tunel染色結(jié)果也表明模型組細(xì)胞凋亡率顯著增加，海馬神經(jīng)細(xì)胞發(fā)生異常凋亡。由此推測在Ⅱ型糖尿病致學(xué)習(xí)記憶損傷狀態(tài)下，可能應(yīng)激性的誘導(dǎo)了海馬腦組織BDNF這種內(nèi)源性應(yīng)激保護(hù)蛋白的代償性上調(diào)，發(fā)揮營養(yǎng)神經(jīng)的作用；同時p75NTR表達(dá)增加，BDNF/p75NTR信號上調(diào)，p75NTR與BDNF結(jié)合增多，繼而增強(qiáng)了p75NTR信號介導(dǎo)的神經(jīng)細(xì)胞凋亡效應(yīng)。

在有氧運動和螺旋藻多糖作用機(jī)制研究中，本實驗對p75NTR信號通路的關(guān)鍵蛋白進(jìn)行檢測。結(jié)果提示，有氧運動和螺旋藻多糖組大鼠均能下調(diào)大鼠p75NTR和cleaved caspase-3蛋白表達(dá)水平，進(jìn)一步增加BDNF蛋白含量和降低海馬細(xì)胞凋亡率。據(jù)報道，AD患者p75NTR表達(dá)過高，而敲除p75NTR基因或阻斷p75NTR信號通路均可以延緩病情發(fā)生[17]。有研究在AD小鼠側(cè)腦室注射克隆p75NTR胞外段(P75NTR-ECD)后，發(fā)現(xiàn)阻斷內(nèi)源性p75NTR激活，可促進(jìn)AD小鼠海馬神經(jīng)發(fā)生，進(jìn)而改善其學(xué)習(xí)記憶功能[18]。以上結(jié)果提示有氧運動和螺旋藻多糖具有改善糖尿病大鼠學(xué)習(xí)記憶的作用，可能通過影響p75NTR通路標(biāo)志性蛋白表達(dá)的改變，減少BDNF與p75NTR結(jié)合，進(jìn)而可能一定程度阻斷下游凋亡通路的激活，以減少cleaved caspase-3依賴性神經(jīng)細(xì)胞凋亡發(fā)生實現(xiàn)的。這可能是有氧運動和螺旋藻多糖改善Ⅱ型糖尿病大鼠學(xué)習(xí)記憶的機(jī)制之一[10]。有關(guān)有氧運動和螺旋藻多糖對糖尿病海馬BDNF/p75NTR信號的影響目前研究報道甚少。由于糖尿病學(xué)習(xí)記憶障礙機(jī)制復(fù)雜，有氧運動和螺旋藻多糖具體的防治機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

有氧運動聯(lián)合螺旋藻多糖對Ⅱ型糖尿病大鼠學(xué)習(xí)記憶及BDNF、p75NTR及cleaved caspase-3的影響是否具有協(xié)同效應(yīng)，目前尚不明確。規(guī)律運動是預(yù)防Ⅱ型糖尿病等代謝性疾病和其它相關(guān)神經(jīng)退行性疾病發(fā)生的最佳行為方式。被譽為“21世紀(jì)人類最理想綠色食品”的螺旋藻，其活性成分螺旋藻多糖是糖尿病腦海馬組織的營養(yǎng)素[4]。前期研究發(fā)現(xiàn)，有氧運動聯(lián)合螺旋藻補充，比單純運動與單純螺旋藻，更能有效降低Ⅱ型糖尿病大鼠血糖，改善腎功能，減輕腎臟損害[6]。研究也表明，運動聯(lián)合白藜蘆醇干預(yù)，比單純運動與單純白藜蘆醇給藥，更能降低糖尿病大鼠海馬細(xì)胞凋亡率[19]，改善大鼠海馬形態(tài)結(jié)構(gòu)損傷。本實驗進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，運動與螺旋藻多糖聯(lián)合組對大鼠海馬學(xué)習(xí)記憶的改善效果要優(yōu)于單純運動組與單純螺旋藻多糖組，這表明運動與螺旋藻多糖具有協(xié)同作用。運動聯(lián)合螺旋藻多糖與運動聯(lián)合白藜蘆醇雖實驗對象、運動方式和干預(yù)手段等不同，但均有抗海馬細(xì)胞凋亡損傷的腦保護(hù)作用，且運動與藥物聯(lián)合的效果更為明顯。而長時間的有氧運動和螺旋藻均有促進(jìn)BDNF等海馬記憶相關(guān)蛋白表達(dá)，達(dá)到修復(fù)海馬神經(jīng)元細(xì)胞損傷的作用效果[20,21]。海馬可能是有氧運動和螺旋藻多糖有效改善糖尿病學(xué)習(xí)記憶的靶器官。運動療法作為藥物治療的補充具有良好的應(yīng)用前景，能夠增強(qiáng)螺旋藻多糖對海馬記憶損傷的改善效果。由此推測，有氧運動可能通過影響學(xué)習(xí)記憶的靶器官細(xì)胞特異性受體及其信號通路，改變靶器官對藥物的反應(yīng)性而提高藥物的效應(yīng)[22]。在本實驗中同時發(fā)現(xiàn)，運動螺旋藻多糖聯(lián)合組的p75NTR、cleaved caspase-3蛋白表達(dá)水平和細(xì)胞凋亡率明顯低于單純運動組和螺旋藻多糖組，而BDNF含量則增加更為明顯。這可能是運動聯(lián)合螺旋藻多糖抗糖尿病記憶損傷的重要原因。運動聯(lián)合營養(yǎng)補充已成為改善肥胖[23]及糖尿病相關(guān)神經(jīng)退行性疾病學(xué)習(xí)記憶的新途徑。

p75NTR學(xué)習(xí)記憶關(guān)鍵蛋白的表達(dá)改變與海馬神經(jīng)元的細(xì)胞凋亡可能是糖尿病學(xué)習(xí)記憶障礙的重要原因。有氧運動與螺旋藻多糖能有效改善Ⅱ型糖尿病大鼠學(xué)習(xí)記憶，且運動聯(lián)合螺旋藻多糖方案有更明顯的應(yīng)用效果，優(yōu)于單純的有氧運動和螺旋藻多糖，其機(jī)制與其下調(diào)p75NTR蛋白水平，增加BDNF含量，減弱p75NTR信號介導(dǎo)的神經(jīng)細(xì)胞凋亡效應(yīng)有關(guān)。p75NTR信號通路可能成為運動螺旋藻多糖營養(yǎng)防治糖尿病機(jī)體學(xué)習(xí)記憶的潛在靶點。