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作者:刘玉倩;杨雯茜;王海涛;
单位:岭南师范学院运动与健康研究所;岭南师范学院体育科学学院;华南师范大学体育科学学院;
摘要:目的:探讨有氧运动预防老年神经系统衰退中肠道菌群和成年海马神经发生(adulthippocampal neurogenesis,AHN)之间的联系,阐明菌群-肠-脑轴在运动增强AHN中的作用。方法:16只52周龄SPF级C57BL/6雄性小鼠,随机分为2组,老年安静对照(old control,OC)组、老年有氧运动(oldaerobic exercise,OE)组,每组8只。OE组小鼠进行16周递增负荷跑台运动,OC组保持安静。16周运动结束后取材。ELISA检测海马组织5-羟色胺(5-Hydroxytryptamine,5-HT),γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA),多巴胺(Dopamine,DA)含量。紫外比色法测定海马组织谷氨酸(glutamicamino acid,Glu),海马组织和血清乙酰胆碱(Acetylcholine,Ach)含量。Western blot检测海马组织胰岛素样生长因子(insulin-like growth factors 1,IGF1)、血管内皮生长因子(vascular epithelial growth factor,VEGF)和脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)蛋白表达量。采集粪便样本,通过16S rDNA测序,进行菌群分析。结果:(1)16周有氧运动后,与OC组相比,OE组海马组织5-HT、Glu、DA、GABA含量较高(P<0.01,P<0.05)。OE组海马组织和血清Ach含量高于OC组(P<0.01)。(2)16周有氧运动后,OE组海马组织BDNF、VEGF和IGF1表达量高于OC组(P<0.01)。(3)16周有氧运动后,与OC组相比,OE组菌群多样性较高(P<0.01);OE组肠道拟杆菌门和软壁菌门相对丰度较高,而变形菌门的相对丰度较低(P<0.01)。结论:16周递增负荷有氧运动可显著改善老年小鼠肠道菌群构成,促进成年海马神经发生相关因子表达,增加中枢神经递质含量。菌群-肠-脑轴在运动改善老年小鼠AHN中发挥重要作用。
关键词:肠道菌群;;有氧运动;;神经递质;;海马
基金资助:教育部人文社会科学规划项目(23YJAZH088);; 广东省教育科学规划课题(2023GXJK371)