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目的:观察不同干预方式对自闭症大鼠认知能力的影响,并探讨可能机制。实验方法:选择有氧运动、丰富环境及二者结合三种干预手段。采用SCHNEIDER等的建模方法,向Wistar孕鼠腹腔注射丙戊酸钠建立自闭症大鼠模型,将40只成功建模的子代大鼠随机分为有氧运动组、丰富环境组、运动+环境组以及VPA对照组,每组10只;在常规饲养的母鼠所产子代中随机挑选10只作为空白对照组。有氧运动组大鼠接受有氧运动干预,进行持续八周、每周六次、每次在同一时间段、持续90min的游泳运动;丰富环境组大鼠饲养于内有各种玩具,可供其中大鼠嬉戏玩耍的丰富环境饲养笼;运动+环境组接受运动干预,同时在丰富环境中饲养。干预后采用旷场实验和Morris水迷宫实验观察其行为学表现与改变;采用Western Blot和实时定量PCR方法检测大鼠海马NRXN1、NL3、Shank3蛋白和mRNA的表达水平。结果:(1)旷场实验结果:(1)干预前,VPA对照组、有氧运动组、丰富环境组、有氧+环境组四组大鼠旷场实验穿格次数低于空白对照组,差异具有极显著性(P<0.01)。(2)干预后,大鼠穿格次数较干预前组内比较,差异有统计学意义(P<0.05);穿格次数有氧+环境组>有氧运动组>丰富环境组>VPA对照组,有氧运动组、丰富环境组、有氧+环境组穿格次数高于VPA对照组,差异具有统计学意义(P<0.05);有氧运动组、丰富环境组、有氧+环境组三组间比较,差异不具有统计学意义(P>0.05)。(2)Morris水迷宫实验结果:(1)逃避潜伏期结果:干预前与空白对照组相比,其余各组逃避潜伏期较长,差异具有极显著性(P〈0.01);干预后有氧组、丰富环境组、有氧+丰富环境组的逃避潜伏期比VPA对照组短,差异均具有统计学意义(P<0.05);有氧+丰富环境组和有氧组的逃避潜伏期比丰富环境组短,差异不具有统计学意义(P>0.05);空白对照组逃避潜伏期较其余各组短,差异均具有极显著性(P<0.01)。(2)跨台次数结果:空白对照组>有氧+环境组>有氧运动组>丰富环境组>VPA对照组;有氧+环境组与VPA对照组相比,差异具有统计学意义(P<0.05);其余各组大鼠跨台次数相比无显著性差异(P>0.05)。(3)原平台象限活动时间百分比:空白对照组>有氧+环境组>有氧运动组>丰富环境组>VPA对照组;相较于VPA对照组,其余4组大鼠在原平台所在象限游泳时间更长,差异均具有显著性(P<0.05);相较于空白对照组,VPA对照组原平台所在象限游泳时间更短,差异具有显著性(P<0.05);丰富环境组大鼠在原平台所在象限游泳时间短于有氧运动组、有氧+环境组(P>0.05)。(3)Western Blot实验结果:(1)大鼠的海马组织中NL3蛋白的相对表达量:空白对照组>有氧+环境组>有氧组>丰富环境组>VPA对照组。VPA对照组与空白对照组相比,有极显著性差异(P<0.01);丰富环境组、有氧组、有氧+环境组较VPA对照组其NL3蛋白的相对表达量具有显著性差异(P<0.05);有氧+环境组较VPA对照组的差异具有极显著性(P<0.01)。(2)大鼠的海马组织中NRXN1蛋白的相对表达量:空白对照组>有氧+环境组>有氧组>丰富环境组>VPA对照组。VPA对照组与空白对照组相比,有极显著性差异(P<0.01);丰富环境组、有氧组、有氧+环境组与VPA对照组相比,差异具有显著性(P<0.05)。(3)大鼠的海马组织中Shank3蛋白的相对表达量:空白对照组>有氧+环境组>丰富环境组>有氧组>VPA对照组。空白对照组与VPA对照组相比,差异具有极显著性(P<0.01);丰富环境组和有氧组与VPA对照组相比,差异具有统计学意义(P<0.05);丰富环境组的Shank3蛋白相对表达量高于有氧组,差异不具有统计学意义(P>0.05);有氧+环境组与VPA对照组相比,差异具有极显著性(P<0.01),(4)qRT-PCR检测结果:(1)大鼠海马组织中NL3基因相对表达量:空白对照组>有氧+环境组>有氧组>丰富环境组>VPA对照组。丰富环境组和有氧组与VPA对照组相比,差异具有统计学意义(P<0.05);有氧+环境组与VPA对照组相比,差异具有极显著性(P<0.01);VPA对照组与空白对照组相比较,差异具有极显著性(P<0.01);丰富环境组、有氧组和有氧+环境组3组间比较无显著差异(P>0.05)。(2)大鼠海马组织中NRXN1基因相对表达量:空白对照组>有氧+环境组>有氧组>丰富环境组>VPA对照组。丰富环境组、有氧组、有氧+环境组NRXN1基因表达水平高于VPA对照组(P<0.05);VPA对照组与空白对照组相比较差异具有极显著性(P<0.01);丰富环境组、有氧组和有氧+环境组3组间比较差异不具有统计学意义(P>0.05)。(3)大鼠海马组织中Shank3基因相对表达量:空白对照组>有氧+环境组>丰富环境组>有氧环境组>VPA对照组。丰富环境组、有氧组、有氧+环境组Shank3基因表达量高于VPA对照组(P<0.05);VPA对照组与空白对照组相比较差异具有极显著性(P<0.01);丰富环境组、有氧组和有氧+环境组3组间比较差异不具有统计学意义(P>0.05)。结论:1.实验结果表明不同干预方式均可提高VPA诱导的自闭症动物模型的认知能力。其中有氧运动结合丰富环境优于有氧运动、有氧运动优于丰富环境,效果最佳。2.不同干预方式均可提高大鼠海马组织中NL3蛋白/基因、NRXN1蛋白/基因、Shank3蛋白/基因的表达水平,其中有氧运动结合丰富环境的干预效果最好,有氧运动干预效果稍次,丰富环境干预的效果最弱。3.有氧运动、丰富环境及二者结合影响自闭症动物模型的认知能力的可能机制是:引起NRXN--NLGN-SHANK通路兴奋,一定程度矫正诱发自闭症的突触的异常,从而提高自闭症大鼠的认知能力。