不同強(qiáng)度跑臺運(yùn)動通過調(diào)控BDNF/miR-124/p-CREB信號通路改善CUMS小鼠抑郁樣行為

摘 要：［目的］基于慢性應(yīng)激誘導(dǎo)的抑郁動物模型，探討不同強(qiáng)度連續(xù)跑臺運(yùn)動對緩解小鼠抑郁行為的干預(yù)作用及可能機(jī)制.［方法］8周齡雄性健康KM小鼠，隨機(jī)分為空白對照組（SED）、慢性不可預(yù)知應(yīng)激刺激（CUMS）抑郁模型組（SMD）、抑郁+低強(qiáng)度運(yùn)動組（LICT）、抑郁+高強(qiáng)度運(yùn)動組（HICT），每組15只.空白對照組和模型組常規(guī)喂養(yǎng)，不進(jìn)行運(yùn)動；模型運(yùn)動組進(jìn)行8周不同強(qiáng)度跑臺運(yùn)動干預(yù).運(yùn)動干預(yù)結(jié)束后測定各組小鼠的神經(jīng)行為評分，實(shí)時熒光定量RT-PCR檢測miR-124及相關(guān)mRNA的表達(dá)水平，Western blot檢測海馬BDNF、p-CREB以及RGS4的蛋白表達(dá)水平.［結(jié)果］LICT和HICT組均有效改善了CUMS實(shí)驗(yàn)小鼠的抑郁和焦慮樣行為.與對照組相比，運(yùn)動組miR-124和RGS4呈現(xiàn)差異負(fù)相關(guān)表達(dá)，且差異表達(dá)量與不同強(qiáng)度運(yùn)動相關(guān).不同強(qiáng)度的運(yùn)動可有效改善抑郁小鼠海馬功能，上調(diào)BDNF、p-CREB及RGS4的表達(dá)水平，下調(diào)miR-124的表達(dá)水平.［結(jié)論］低強(qiáng)度和高強(qiáng)度運(yùn)動通過影響B(tài)DNF/CREB信號通路改善CUMS小鼠抑郁樣行為，低強(qiáng)度連續(xù)運(yùn)動可能是緩解焦慮和抑郁的有效方式.

關(guān)鍵詞：不同強(qiáng)度運(yùn)動；CUMS抑郁癥；基因調(diào)控；miR-124

中圖分類號：G804.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1000-2367（2025）03-0027-08

抑郁癥（depression）作為一種高發(fā)、普遍性的精神疾病，以長期情緒低落、社會被孤立感和生活樂趣缺乏為特征，嚴(yán)重者會導(dǎo)致自殺傾向和行為，成為困擾全世界最重要的精神疾病難題之一^［1］.尤其是前幾年新冠疫情給人們帶來的巨大心理壓力使得抑郁焦慮情緒愈發(fā)嚴(yán)重^［2］.目前，關(guān)于抑郁的可能機(jī)制有很多.多項(xiàng)研究表明，抑郁癥與腦內(nèi)海馬調(diào)控情緒及心境障礙密切相關(guān)，而腦源性神經(jīng)因子（BDNF）是一種重要的多肽生長因子，廣泛分布在大腦皮質(zhì)、小腦、腦干、下丘腦和海馬等部分，可調(diào)控神經(jīng)元細(xì)胞的增殖、分化、生存和死亡^［3-4］.BDNF信號通路參與抑郁癥的發(fā)病，能調(diào)節(jié)海馬突觸可塑性^［3-4］，其表達(dá)水平降低可影響神經(jīng)可塑性，促進(jìn)神經(jīng)元萎縮及功能下降，導(dǎo)致情緒低落、大腦功能受損，誘發(fā)抑郁癥狀.研究發(fā)現(xiàn)，BDNF轉(zhuǎn)錄和BDNF信號傳導(dǎo)受到多種調(diào)節(jié)因子的調(diào)控.作為細(xì)胞內(nèi)重要的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子，環(huán)磷腺苷效應(yīng)元件結(jié)合蛋白（CREB）磷酸化后（p-CREB）能啟動BDNF mRNA轉(zhuǎn)錄，且與BDNF mRNA間存在正反饋調(diào)控^［5-6］.

除BDNF外，G-蛋白信號轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)節(jié)子4（RGS4）也可能參與抑郁癥的發(fā)病機(jī)制與抗抑郁治療.RGS4能控制多巴胺、腎上腺素、5-羥色胺等G蛋白偶聯(lián)受體，通過促進(jìn)GTP的水解使G蛋白復(fù)合體失活，從而負(fù)調(diào)控G蛋白α亞基的活性，控制并終止下游通路信號的傳導(dǎo).RGS4主要調(diào)控大部分G蛋白偶聯(lián)受體，如腎上腺素、5-羥色胺等的信號級聯(lián)，RGS4高表達(dá)于藍(lán)斑、海馬等與抑郁情緒及應(yīng)激反應(yīng)相關(guān)的前額皮層區(qū)域^［7］.

HUSAIN等^［8］發(fā)現(xiàn)抗抑郁治療后RGS4基因的表達(dá)水平較治療前的表達(dá)有所升高.研究發(fā)現(xiàn)使用抗抑郁藥物后RGS4基因在腦組織中的表達(dá)量顯著升高.針對抑郁動物模型的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，增強(qiáng)RGS4基因的活性水平可能提高抗抑郁藥的療效^［9］.研究還發(fā)現(xiàn)，RGS4基因的單核苷酸多態(tài)性（SNPs）（rs10759、rs951436）與漢族人群抑郁癥及抗抑郁療效有關(guān)^［10］.

miRNAs作為神經(jīng)發(fā)生的重要調(diào)控因子，在大腦發(fā)育和功能中扮演著重要的角色^［11］.miR-124是成人大腦中表達(dá)最豐富的miRNAs之一^［12］.有文獻(xiàn)報道^［13］，miR-124在尸腦研究動物，抑郁模型及臨床研究的重度抑郁障礙（major depressive disorder，MDD）患者中的表達(dá)異常.過表達(dá)miR-124能誘導(dǎo)抑郁的發(fā)生，抑制miR-124的表達(dá)能緩解抑郁的癥狀，起到抗抑郁的作用^［14］.HIGUCHI等^［15］通過對小鼠進(jìn)行慢性應(yīng)激刺激發(fā)現(xiàn)，小鼠海馬miR-124及其靶基因表達(dá)異常，但異常表達(dá)可通過藥物進(jìn)行慢性治療后得到改變.RGS4已被驗(yàn)證是miR-124靶基因的蛋白質(zhì)^［16］.綜合研究結(jié)果表明，miR-124不僅是評估抑郁癥的一個關(guān)鍵標(biāo)志物也是治療抑郁癥的一個重要靶點(diǎn)^［16］.

一直以來，體育鍛煉對人的情緒狀態(tài)、大腦活動產(chǎn)生的積極影響是被人們普遍認(rèn)可的，通過運(yùn)動能夠改善人們的消極情緒，緩解抑郁和焦慮^［17］.這些年，運(yùn)動作為神經(jīng)退行性和精神疾病的一種非藥物治療方法備受學(xué)術(shù)界的關(guān)注和研究^［18］.最新研究發(fā)現(xiàn)，有氧運(yùn)動能通過提高慢性應(yīng)激實(shí)驗(yàn)鼠海馬神經(jīng)可塑性從而發(fā)揮抗抑郁作用^［19］.運(yùn)動可通過影響調(diào)控認(rèn)知功能的相關(guān)基因和蛋白的表達(dá)，如p-CREB，來調(diào)節(jié)神經(jīng)突觸可塑性^［20］.JI 等^［21］研究發(fā)現(xiàn)強(qiáng)制跑輪運(yùn)動能通過促進(jìn)大鼠海馬BDNF等相關(guān)蛋白的表達(dá)，從而激活BDNF/p-CREB信號通路來改善大鼠大腦神經(jīng)發(fā)生和認(rèn)知的損傷.綜合目前研究發(fā)現(xiàn)，關(guān)于不同強(qiáng)度運(yùn)動尤其是高強(qiáng)度運(yùn)動對BDNF表達(dá)產(chǎn)生的影響結(jié)果不盡相同，有學(xué)者表明連續(xù)高強(qiáng)度運(yùn)動對大鼠海馬BDNF的表達(dá)有抑制效果^［22］，也有研究說明高強(qiáng)度運(yùn)動對大鼠海馬BDNF的表達(dá)無顯著影響^［23］.

目前，對于抑郁癥的病因機(jī)制尚不清楚.綜合已有研究發(fā)現(xiàn)，尚未有研究比較不同強(qiáng)度運(yùn)動對miR-124、RGS4、BDNF及p-CREB表達(dá)的影響.因此，本實(shí)驗(yàn)擬針對慢性不可預(yù)知應(yīng)激刺激（chronic unpredictable stress，CUMS）抑郁小鼠模型，研究不同強(qiáng)度連續(xù)運(yùn)動干預(yù)對CUMS小鼠miR-124、RGS4及BDNF/p-CREB信號通路的影響，探討不同強(qiáng)度運(yùn)動改善抑郁和焦慮癥狀的可能調(diào)控機(jī)制，為運(yùn)動干預(yù)抑郁癥的后續(xù)相關(guān)研究提供數(shù)據(jù)支持.

1 材料與方法

1.1 動物和分組

60只8周齡雄性健康KM小鼠，適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后隨機(jī)分為4組（n=15）.對照組（SED）、CUMS抑郁模型組（SMD）、抑郁+低強(qiáng)度運(yùn)動組（LICT）、抑郁+高強(qiáng)度運(yùn)動組（HICT）.所有動物在室溫為（23±2） ℃、濕度40%～60%的標(biāo)準(zhǔn)動物房內(nèi)飼養(yǎng)，普通動物飼料喂養(yǎng)，SMD、LICT和HICT組進(jìn)行CUMS抑郁造模，LICT和HICT組造模成功后進(jìn)行為期8周的不同強(qiáng)度跑臺訓(xùn)練.SED組和SMD組每天被放置在靜止跑臺30 min.本研究通過河南師范大學(xué)學(xué)術(shù)委員會倫理審查審批，倫理編號為HNSD-2024BS-1229.

1.2 CUMS抑郁模型構(gòu)建與運(yùn)動方案

CUMS抑郁小鼠模型構(gòu)建：CUMS抑郁模型組（SMD）、抑郁+低強(qiáng)度運(yùn)動組（LICT）、抑郁+高強(qiáng)度運(yùn)動組（HICT）進(jìn)行不可預(yù)知應(yīng)激因子刺激.45 ℃高溫游泳、4 ℃冰水游泳、輕夾鼠尾、束縛、潮濕墊料、水平搖擺、晝夜調(diào)換、白噪音、傾斜鼠籠、禁食、禁水、間斷閃光刺激，持續(xù)28 d，每天安排1～2種刺激.應(yīng)激刺激因子按照隨機(jī)數(shù)字法得出刺激方案，為防止實(shí)驗(yàn)小鼠出現(xiàn)適應(yīng)，相近兩天實(shí)施不重復(fù)刺激.

研究所用運(yùn)動方案參照文獻(xiàn)［24］的研究.LICT組、HICT組小鼠造模成功后先進(jìn)行適應(yīng)性跑臺運(yùn)動1周（7 d，15 min/d），跑臺速率為5 m/min，坡度0°，15 min/d.實(shí)驗(yàn)正式開始，SED組、SMD組每天置于靜止跑臺上30 min；LICT組前5 min的運(yùn)動速率為2 m/min，之后5 min運(yùn)動速率為8 m/min，最后20 min的運(yùn)動速率為10 m/min；HICT組在開始5 min運(yùn)動速率為8 m/min，之后5 min運(yùn)動速率為11 m/min，最后20 min的運(yùn)動速率為22 m/min，每周進(jìn)行6 d，每天運(yùn)動30 min，連續(xù)訓(xùn)練8周.運(yùn)動訓(xùn)練時間均在上午10：00到11：30開展.訓(xùn)練過程中無小鼠死亡.

1.3 行為學(xué)評估

1）糖水消耗實(shí)驗(yàn)（sucrose test ST）：將實(shí)驗(yàn)小鼠禁食禁水14 h后，每個籠子放置2瓶均為200 mL的水瓶（1瓶純凈水、1瓶質(zhì)量分?jǐn)?shù)1 %蔗糖水），為防止實(shí)驗(yàn)小鼠對2瓶液體產(chǎn)生位置偏好，12 h后交換2個瓶子的位置，24 h后取出水瓶，計(jì)算糖水消耗值.

2）懸尾實(shí)驗(yàn)（tail suspension test，TST）：將實(shí)驗(yàn)小鼠尾巴固定于懸尾箱支架上，頭部向下懸空，錄像記錄實(shí)驗(yàn)小鼠6 min內(nèi)不動狀態(tài)及后3 min的不動時間.

以上行為學(xué)評估過程按先糖水消耗實(shí)驗(yàn)再懸尾實(shí)驗(yàn)進(jìn)行，每只實(shí)驗(yàn)小鼠同時3人觀察和記錄以減少人為誤差，結(jié)果取平均值.

1.4 樣本采集

8周不同強(qiáng)度運(yùn)動訓(xùn)練結(jié)束后，立即進(jìn)行行為學(xué)檢測.所有實(shí)驗(yàn)小鼠禁食12 h后麻醉取材.通過眼球取血法采集實(shí)驗(yàn)小鼠血液，血液放置4 ℃冰箱2 h后離心，抽取上層血清，-20 ℃保存，待后續(xù)檢測.取血后立刻剪開小鼠頭皮，打開顱骨分離海馬組織，將海馬組織用預(yù)冷的生理鹽水沖洗后分裝到冷凍管，置于液氮保存，備后續(xù)檢測使用.

1.5 實(shí)時熒光定量PCR與蛋白表達(dá)檢測（western blot）

依照說明書，使用Trizol試劑提取實(shí)驗(yàn)小鼠總RNA，使用超微量分光光度計(jì)測定總RNA純度和質(zhì)量.使用逆轉(zhuǎn)錄試劑盒合成cDNA，通過Real-time PCR試劑盒以cDNA為模板開展PCR反應(yīng).實(shí)時熒光定量PCR反應(yīng)體系為20 mL，設(shè)置40個循環(huán)，每個樣本設(shè)置3個重復(fù)，根據(jù)檢測結(jié)果的Ct值，以U6和GAPDH為內(nèi)參，用2^-△△Ct 計(jì)算出miR-124、RGS4、BDNF的相對表達(dá)量，所用引物見附錄表S1.

用電動研磨器將實(shí)驗(yàn)小鼠海馬組織研磨碎，PIPA裂解液提取總蛋白質(zhì)，BCA方法檢測總蛋白的濃度，再經(jīng)過蛋白質(zhì)變性，加樣和電泳，轉(zhuǎn)膜，封閉，一抗孵育、二抗孵育，最后通過ECL化學(xué)顯影并拍照.蛋白表達(dá)檢測使用β-actin作為內(nèi)參.

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

應(yīng)用SPSS 20.0軟件對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，數(shù)據(jù)結(jié)果以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（M±SD）表示，采用單因素方差分析（One-way ANOVA）.組間顯著差異比較，以P＜0.05和P＜0.01為標(biāo)準(zhǔn).

2 結(jié) 果

2.1 CUMS抑郁造模的效果評價

為期8周的不同強(qiáng)度連續(xù)跑臺運(yùn)動后，通過糖水偏好和懸尾實(shí)驗(yàn)對各組實(shí)驗(yàn)小鼠進(jìn)行神經(jīng)行為學(xué)評定.結(jié)果顯示，與SED組相比，SMD組糖水偏好指數(shù)顯著下降（P＜0.01），表示造模成功.經(jīng)過8周的運(yùn)動干預(yù)后，HICT組、LICT組糖水偏好指數(shù)與SMD組相比顯著上升（P＜0.01）（見附錄表S2和圖1（a））.懸尾實(shí)驗(yàn)中，與SED組相比，SMD小鼠懸尾實(shí)驗(yàn)的不動時間顯著延長（P＜0.01），不同強(qiáng)度運(yùn)動干預(yù)后，小鼠不動時間與SMD組相比顯著減少（P＜0.01）（見圖1（b））.以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果說明CUMS抑郁造模成功.通過檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同強(qiáng)度的運(yùn)動干預(yù)能夠提升CUMS小鼠的糖水偏好指數(shù)，降低CUMS小鼠的懸尾實(shí)驗(yàn)不動時間，改善實(shí)驗(yàn)小鼠的抑郁樣表現(xiàn).

2.2 不同強(qiáng)度運(yùn)動對CUMS小鼠miR-124、RGS4、BDNF、p-CREB表達(dá)的影響

結(jié)果顯示，見圖2，與SED組相比，SMD組小鼠大腦中miR-124表達(dá)顯著上升（P＜0.01），RGS4表達(dá)顯著下降（P＜0.01），BDNF的表達(dá)顯著下調(diào)（P＜0.01）.通過8周不同強(qiáng)度的運(yùn)動干預(yù)后，與SMD相比，LICT和HICT組實(shí)驗(yàn)小鼠大腦中miR-124表達(dá)顯著下降（P＜0.01），且HICT組miR-124的表達(dá)與LICT組相比顯著下調(diào)（P＜0.01）.與SMD相比，高強(qiáng)度和低強(qiáng)度運(yùn)動干預(yù)后RGS4的表達(dá)均顯著上升（P＜0.01），但結(jié)果顯示，HICT組對抑郁小鼠RGS4表達(dá)的影響較LICT組小.研究中我們發(fā)現(xiàn)，不同運(yùn)動強(qiáng)度干預(yù)對CUMS小鼠海馬BDNF的表達(dá)影響有所不同，雖然兩個運(yùn)動強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)組小鼠的BDNF表達(dá)均顯著高于SMD組（P＜0.01），但HICT組BDNF的表達(dá)較LICT組顯著降低（P＜0.01），且略低于SED組但無顯著差異.p-CREB的表達(dá)趨勢變化和BDNF一致，SMD組p-CREB表達(dá)顯著下降（P＜0.01），經(jīng)運(yùn)動干預(yù)后表達(dá)顯著上調(diào)（P＜0.01）.提示低強(qiáng)度運(yùn)動更能有效促進(jìn)CUMS抑郁小鼠海馬BDNF和p-CREB的表達(dá)，從而緩解CUMS小鼠的抑郁樣行為.

2.3 運(yùn)動干預(yù)對CUMS小鼠RGS4、BDNF及p-CREB蛋白表達(dá)的影響

通過Western blot對不同組別實(shí)驗(yàn)小鼠的RGS4（miR-124靶基因）、BDNF及p-CREB蛋白表達(dá)進(jìn)行檢測，結(jié)果如圖3所示.與SED組相比，SMD組RGS4、BDNF及p-CREB蛋白表達(dá)顯著下降（P＜0.01）.通過8周低強(qiáng)度和高強(qiáng)度跑臺運(yùn)動干預(yù)后， LICT組和HICT組實(shí)驗(yàn)小鼠RGS4蛋白表達(dá)顯著上調(diào)（P＜0.01，與SMD組相比），且HICT組RGS4表達(dá)較LICT組無顯著差別.結(jié)果顯示，LICT組實(shí)驗(yàn)小鼠海馬BDNF的表達(dá)顯著高于SMD組（P＜0.01），而HICT組實(shí)驗(yàn)小鼠海馬BDNF的表達(dá)雖顯著高于SMD組（P＜0.01），但與LICT組相比明顯降低（P＜0.01）.LICT組實(shí)驗(yàn)小鼠海馬p-CREB的表達(dá)顯著高于SMD組與SED組（P＜0.01），而HICT組實(shí)驗(yàn)小鼠海馬p-CREB的表達(dá)雖顯著高于SMD組（P＜0.01），但顯著低于LICT組的表達(dá)水平（P＜0.01）.綜合以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，低強(qiáng)度和高強(qiáng)度運(yùn)動均能上調(diào)抑郁小鼠RGS4、BDNF與p-CREB的表達(dá)，但低強(qiáng)度運(yùn)動的干預(yù)效果更好（見圖3）.

2.4 運(yùn)動干預(yù)后CUMS小鼠miR-124與RGS4及其與抑郁間的關(guān)系

miR-124在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中表達(dá)最為活躍，有研究發(fā)現(xiàn)其在小鼠中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的表達(dá)量比其他組織器官中高出100倍^［25］，被認(rèn)為與抑郁治療密切相關(guān).通過不同強(qiáng)度的運(yùn)動干預(yù)后發(fā)現(xiàn)，CUMS小鼠miR-124表達(dá)下調(diào)，而RGS4基因表達(dá)上調(diào).通過SPSS的Pearson線性相關(guān)分析顯示，LICT組miR-124基因的表達(dá)水平與RGS4表達(dá)水平呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)（R=-0.52，P＜0.05）（見圖4（a）），HICT組miR-124的表達(dá)水平與RGS4表達(dá)水平相關(guān)性較弱（R=-0.25，P＞0.05）（見圖4（b））.RGS4已被驗(yàn)證是miR-124的靶基因，miR-124能調(diào)控RGS4基因的表達(dá)，這與本研究的結(jié)果一致.研究發(fā)現(xiàn)，SMD組抑郁小鼠miR-124表達(dá)上調(diào)，RGS4表達(dá)下調(diào)，經(jīng)過不同強(qiáng)度的運(yùn)動干預(yù)后，miR-124表達(dá)下調(diào)，RGS4表達(dá)上調(diào)，提示運(yùn)動可通過調(diào)控miR-124的表達(dá)靶向調(diào)控RGS4的表達(dá).

3 分析與討論

研究表明通過慢性不可預(yù)見性應(yīng)激刺激的方式進(jìn)行抑郁造模是研究抑郁緩解、改變的最佳模型，受到廣大研究人員的認(rèn)可和應(yīng)用^［26］，本研究采用此方法進(jìn)行抑郁造模.研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)小鼠抑郁時，p-CREB、BDNF的表達(dá)均顯著下降，小鼠的海馬神經(jīng)功能下降.轉(zhuǎn)錄因子（CREB）環(huán)磷酸腺苷反應(yīng)原件結(jié)合蛋白磷酸化后轉(zhuǎn)變?yōu)榛钚赞D(zhuǎn)錄因子（p-CREB），參與多種細(xì)胞因子轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)節(jié)，其中包括BDNF.同時，研究結(jié)果還表明miR-124的表達(dá)顯著上升，綜合結(jié)果推測這一過程可能與抑郁小鼠p-CREB 表達(dá)下降，調(diào)控BDNF的表達(dá)水平下降，從而誘導(dǎo)miR-124的表達(dá)上升，進(jìn)而影響海馬神經(jīng)功能有關(guān).

運(yùn)動可以改善情緒，提高大腦認(rèn)知能力，有效緩解焦慮和抑郁^［17］，且許多學(xué)者研究表明，運(yùn)動可能通過調(diào)控神經(jīng)分子機(jī)制來緩解焦慮和抑郁，如BDNF的表達(dá)、miRNA的表達(dá)，而運(yùn)動強(qiáng)度是被認(rèn)為是影響運(yùn)動干預(yù)效果最重要的因素^［27］.但針對不同運(yùn)動強(qiáng)度干預(yù)對抑郁緩解的機(jī)制研究報道較少，僅限于對空間學(xué)習(xí)和大腦記憶及神經(jīng)可塑性^［28］，或是限于單一強(qiáng)度運(yùn)動.本研究結(jié)果表明，LICT組和HICT組CUMS抑郁小鼠RGS4、BDNF、p-CREB mRNA和蛋白含量的表達(dá)較SMD組均有顯著增加，而miR-124 mRNA和蛋白表達(dá)均被下調(diào)，提示低強(qiáng)度和高強(qiáng)度跑臺運(yùn)動能提高海馬功能，顯著提高糖水消耗，降低強(qiáng)迫懸尾不動持續(xù)時間，增加抑郁小鼠的求生欲望，改善了實(shí)驗(yàn)小鼠的抑郁和焦慮癥狀.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，不同強(qiáng)度的跑臺運(yùn)動可下調(diào)miR-124的表達(dá)，激活BDNF/CREB信號通路，從而促進(jìn)p-CREB、BDNF的表達(dá)，改善抑郁小鼠的海馬功能，具有顯著性意義.

已有多項(xiàng)研究表明miR-124在抑郁癥中異常表達(dá)，已被學(xué)者認(rèn)為是一個重要的抑郁癥生物標(biāo)志物和治療的靶點(diǎn)^{［16，29］}.在本研究中，抑郁小鼠的miR-124表達(dá)顯著上調(diào)，結(jié)果與以往研究一致.通過8周的不同強(qiáng)度運(yùn)動干預(yù)后miR-124的表達(dá)顯著下調(diào)，表明miR-124在抑郁及抑郁行為改善過程中表達(dá)異常顯著，被認(rèn)為是一個關(guān)鍵的抑郁癥生物標(biāo)志物和治療的靶點(diǎn).RGS4已被證實(shí)是miR-124的靶基因^［10］，在與應(yīng)激及抑郁緊密相關(guān)的區(qū)域表達(dá)豐富^［7］.本研究顯示，抑郁小鼠RGS4的表達(dá)顯著下調(diào)，經(jīng)過8周不同強(qiáng)度運(yùn)動干預(yù)后，RGS4表達(dá)被顯著上調(diào)，同時相關(guān)性分析結(jié)果也表明低強(qiáng)度運(yùn)動組miR-124 和RGS4呈高度負(fù)相關(guān).說明不同強(qiáng)度的運(yùn)動干預(yù)通過miR-124的下調(diào)靶向調(diào)控RGS4的表達(dá)，有效緩解抑郁小鼠的焦慮和抑郁.

目前，普遍認(rèn)為低等強(qiáng)度和中等強(qiáng)度連續(xù)運(yùn)動均能改善大腦的認(rèn)知功能^［30］，但關(guān)于高強(qiáng)度連續(xù)運(yùn)動對大腦認(rèn)知功能的影響還存在不同的意見.有學(xué)者實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，連續(xù)的高強(qiáng)度運(yùn)動能夠誘發(fā)認(rèn)知方面的功能障礙^［31］，甚至還會限制有氧運(yùn)動對認(rèn)知的改善作用^［32］，但有的學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)高強(qiáng)度連續(xù)運(yùn)動能提高青少年、兒童的短時記憶^［33］，還能夠改善老年人的認(rèn)知功能，降低癡呆發(fā)病的概率^［34］.本研究發(fā)現(xiàn)運(yùn)動干預(yù)對抑郁小鼠情緒的改善具有運(yùn)動強(qiáng)度依賴性的影響，連續(xù)8周的低強(qiáng)度運(yùn)動和高強(qiáng)度運(yùn)動都能顯著改善抑郁小鼠的情緒，緩解焦慮和抑郁，但低強(qiáng)度運(yùn)動較高強(qiáng)度運(yùn)動對BDNF、p-CREB的影響更為顯著，說明低強(qiáng)度運(yùn)動對CUMS抑郁小鼠的干預(yù)效果更明顯，推測這可能是因?yàn)榈蛷?qiáng)度運(yùn)動通過增強(qiáng)CREB的磷酸化促進(jìn)BDNF mRNA的表達(dá)，而增加的BDNF又反過來促進(jìn)CREB的表達(dá)，兩者之間形成了一個正反饋調(diào)控環(huán)，連續(xù)高強(qiáng)度運(yùn)動則打斷了此正反饋調(diào)控環(huán)路.推測連續(xù)高強(qiáng)度運(yùn)動對大腦認(rèn)知功能和抑郁焦慮情緒的干預(yù)效果不一致可能與運(yùn)動強(qiáng)度、運(yùn)動環(huán)境及運(yùn)動時間等實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)置的不同也有關(guān)系.以上假設(shè)有待進(jìn)一步研究.

對于抑郁癥的發(fā)病機(jī)制不同的學(xué)者從遺傳學(xué)和分子層面進(jìn)行了一定的研究，但具體的發(fā)病機(jī)制還需要進(jìn)一步探討，通過這些研究發(fā)現(xiàn)，BDNF信號通路參與抑郁癥的發(fā)病，誘發(fā)抑郁行為，miRNAs也參與并在抑郁癥發(fā)病機(jī)制中起到重要作用^［35-36］.目前，運(yùn)動具有綠色、副作用少、經(jīng)濟(jì)及操作性強(qiáng)等優(yōu)勢，成為了抑郁癥干預(yù)治療的一種手段而受到大家的認(rèn)可.而運(yùn)動通過調(diào)節(jié)miRNAs來干預(yù)抑郁癥是一個研究熱點(diǎn)，本研究認(rèn)為低強(qiáng)度和高強(qiáng)度運(yùn)動通過影響B(tài)DNF/CREB信號通路改善了CUMS小鼠的抑郁樣行為.低強(qiáng)度和高強(qiáng)度運(yùn)動運(yùn)動干預(yù)可能通過影響CUMS抑郁小鼠miR-124的表達(dá)，激活BDNF/CREB信號通路，靶向RGS4來調(diào)控小鼠海馬認(rèn)知功能，從而緩解焦慮和抑郁癥狀.同時，通過本研究還發(fā)現(xiàn)低強(qiáng)度連續(xù)運(yùn)動可能是緩解焦慮和抑郁的有效方式，可為運(yùn)動干預(yù)改善抑郁樣行為提供理論依據(jù).

附錄見電子版（DOI：10.16366/j.cnki.1000-2367.2024.06.28.0001）.

參 考 文 獻(xiàn)

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Different intensity treadmill exercise improve depressive-like behavior in CUMS

mice by regulating BDNF/miR-124/p-CREB signaling pathwayWang Fang

（College of Physical Education， Henan Normal University， Xinxiang 453007， China）

Abstract： ［Objective］To explore the effects and possible mechanisms of different intensities of continuous treadmill running on chronic unpredictable mild stress（CUMS） depression mouse model. ［Methods］Healthy 8-week-old male KM mice were randomly divided into the normal（SED）， the model（SMD）， the low-intensity exercise group（LICT）， and high-intensity exercise group（HICT）， 15 mice in each group. The normal group and the model group were fed regularly and did not exercise， the exercise group were placed on the treadmill for 8 weeks with different exercise intensity. After the exercise intervention， the neurobehavioral scores of each group of mice were measured; the expression levels of miR-124 and related mRNA were detected by RT-PCR; the protein expression levels of BDNF， p-CREB and RGS4 in hippocampus were detected by Western blot. ［Results］Both the LICT and HICT groups effectively improved the depression and anxiety-like behaviors of CUMS mice. Compared with the control group， the exercise group showed a negative correlation between miR-124 and RGS4 expression， and the differential expression levels were associated with different intensities of exercise. Different intensities of exercise can effectively improve hippocampal function in CUMS mice， upregulating the expression levels of BDNF， p-CREB， and RGS4， and downregulating the expression level of miR-124. ［Conclusion］Low-intensity and high-intensity exercise can improve depressive-like behavior in CUMS mice by affecting the BDNF/CREB signaling pathway， low-intensity continuous exercise may be an effective way to alleviate anxiety and depression.

Keywords： different intensity exercise; CUMS depression; gene regulation; miR-124

［責(zé)任編校 劉洋 趙曉華］