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第一部分 跑步锻炼对APP/PS1转基因小鼠行为学的作用
目的：研究跑步锻炼对APP/PS1转基因小鼠空间学习和记忆能力的作用，为深入研究跑步锻炼延缓阿尔茨海默病（AD）发生发展的神经生物学基础提供理论依据。
方法：将12月龄的雄性APP/PS1转基因小鼠随机分为对照组和跑步组，并将同窝出生野生型小鼠作为野生组，每组10只，共30只；跑步组小鼠进行为期4个月的跑步锻炼，前两周，跑步速度从5米/分钟逐渐增加到10米/分钟。随后，跑步速度维持在10米/分钟。每天20分钟，每周5天，持续四个月。运用Morris水迷宫测试小鼠的空间学习和记忆能力。
结果：在第1到6天的定位航行实验中，野生组，对照组和跑步组之间的逃避潜伏时间存在显著性差异(F=15.738，P=0.000); 对照组的逃避潜伏时间显著性大于野生组和跑步组(P=0.000，P=0.000); 跑步组和野生组之间的逃避潜伏时间没有显著性差异(P=1.000)。在第七天的空间探索实验中，野生组，对照组和跑步组之间的穿台次数存在显著性差异(F=10.095，P=0.001)；对照组的穿台次数显著性小于野生组和跑步组(P=0.000，P=0.016)；并且跑步组和野生组之间的穿台次数没有显著性差异(P=0.068)。野生组，对照组和跑步组之间的目标象限游泳时间存在显著性差异(F=10.276，P=0.000)；对照组的目标象限游泳时间显著性小于野生组和跑步组 (P=0.004，P=0.000)，并且跑步组和野生组之间的目标象限游泳时间没有显著性差异(P=0.704)。野生组，对照组和跑步组之间的目标象限游泳距离百分比存在显著性差异(F=13.331，P=0.000)；对照组的目标象限游泳距离百分比显著性小于野生组和跑步组(P=0.000 ， P=0.000)，并且跑步组和野生组之间的目标象限游泳时间没有显著性差异(P=0.408)。
结论：16月龄的雄性APP/PS1转基因型小鼠的空间学习和记忆能力均显著性减退。跑步锻炼能够改善16月龄APP/PS1转基因小鼠空间学习和记忆障碍。
第二部分 跑步锻炼对APP/PS1转基因小鼠内侧前额叶皮质神经元数量的作用
目的：研究跑步锻炼对APP/PS1转基因小鼠内侧前额叶皮质（mPFC）神经元数量改变的作用，以期找到跑步锻炼影响APP/PS1转基因小鼠空间学习和记忆能力的神经生物学基础，为今后寻找干预AD的行为学和药物手段提供理论依据。
方法：三组小鼠经过Morris水迷宫测试后，每组小鼠各取6只，麻醉灌注，随机抽取一侧半脑，经过梯度脱水后，用冰冻切片机中切取50μm的连续冠状切片，对含有内侧前额叶皮质结构的组织切片按照1/6的抽样分数进行随机等距抽样，获取6组含有内侧前额叶皮质结构的连续等距切片。选择一组切片进行甲苯胺蓝染色，并运用体视学方法计算内侧前额叶皮质的体积以及内侧前额叶皮质神经元的数量，余下切片中选择一组切片进行免疫荧光染色，观察内侧前额叶皮质的Aβ斑块的分布情况。
结果：对照组，野生组和跑步组小鼠的内侧前额叶皮质体积无显著性差异（F=0.842，P=0.455）；通过对内侧前额叶皮质Aβ斑块进行免疫荧光染色，在激光共聚焦显微镜下观察到：对照组的内侧前额叶皮质内有较大量的Aβ斑块，野生组的内侧前额叶皮质内几乎观察不到Aβ斑块，跑步组的内侧前额叶皮质中Aβ斑块密度少于对照组。对照组，野生组和跑步组小鼠中，内侧前额叶皮层中神经元的总数存在显著性差异（F=10.256， P=0.03）。对照组的内侧前额叶皮质中神经元的数量显著少于野生组和跑步组的数量（P=0.001，P=0.007）。
结论：1、跑步锻炼不能改善16月龄APP/PS1转基因小鼠内侧前额叶皮质体积的下降。2、跑步锻炼可以减少16月龄APP/PS1转基因小鼠内侧前额叶皮质中Aβ斑块的沉积。3、跑步锻炼能延缓16月龄APP/PS1转基因小鼠内侧前额叶皮质中神经元数量的减少。这可能是跑步锻炼延缓APP/PS1转基因小鼠空间学习记忆能力下降进程的重要形态学结构基础之一。
第三部分 跑步锻炼对APP/PS1转基因小鼠内侧前额叶皮质树突棘数量的研究
目的：研究跑步锻炼对APP/PS1转基因小鼠内侧前额叶皮质树突棘数量改变的作用，以期找到跑步锻炼影响APP/PS1转基因小鼠空间学习和记忆能力的神经生物学基础，为今后寻找干预AD的行为学和药物手段提供理论依据。
方法：在内侧前额叶皮质结构的连续等距切片中，选择一组切片进行免疫组化染色，并运用体视学方法计算内侧前额叶皮质的树突棘的数量。余下切片中进行免疫荧光染色，观察内侧前额叶皮质中树突棘的密度和补体C1q的分布情况。
结果：对照组内侧前额叶皮质区的spinophilin标记的树突棘密度小于跑步组和野生组。为了进一步精确定量研究跑步锻炼对树突棘数量的作用，通过对体视学结果分析显示，野生组，对照组和跑步组之间内侧前额叶皮质区的spinophilin标记的树突棘数量差异有统计学意义（F=6.152， P=0.014），对照组内侧前额叶皮质区的树突棘数量显著性少于跑步组和野生组(P=0.029，P=0.005)，并且跑步组和野生组之间的树突棘数量差异没有统计学意义 (P=0.384)。在野生组小鼠的内侧前额叶皮质中观察到较少的C1q积聚。在对照组小鼠的内侧前额叶皮质内观察到更多的C1q积聚。与对照组小鼠相比，跑步组小鼠的内侧前额叶皮质中C1q的积聚减少。
结论：1、跑步锻炼能够减缓16月龄APP/PS1转基因小鼠内侧前额叶皮层树突棘密度的降低。2、跑步锻炼能够延缓16月龄APP/PS1转基因小鼠内侧前额叶皮质中树突棘数量的减少。3、跑步锻炼能够减少16月龄APP/PS1转基因小鼠内侧前额叶皮质中补体C1q的增加。跑步锻炼可能通过减少APP/PS1转基因小鼠内侧前额叶皮质中补体C1q的增加来减缓树突棘密度的降低，这可能是跑步锻炼延缓APP/PS1转基因小鼠空间学习记忆能力下降进程的机制之一。
目的：研究跑步锻炼对APP/PS1转基因小鼠空间学习和记忆能力的作用，为深入研究跑步锻炼延缓阿尔茨海默病（AD）发生发展的神经生物学基础提供理论依据。
方法：将12月龄的雄性APP/PS1转基因小鼠随机分为对照组和跑步组，并将同窝出生野生型小鼠作为野生组，每组10只，共30只；跑步组小鼠进行为期4个月的跑步锻炼，前两周，跑步速度从5米/分钟逐渐增加到10米/分钟。随后，跑步速度维持在10米/分钟。每天20分钟，每周5天，持续四个月。运用Morris水迷宫测试小鼠的空间学习和记忆能力。
结果：在第1到6天的定位航行实验中，野生组，对照组和跑步组之间的逃避潜伏时间存在显著性差异(F=15.738，P=0.000); 对照组的逃避潜伏时间显著性大于野生组和跑步组(P=0.000，P=0.000); 跑步组和野生组之间的逃避潜伏时间没有显著性差异(P=1.000)。在第七天的空间探索实验中，野生组，对照组和跑步组之间的穿台次数存在显著性差异(F=10.095，P=0.001)；对照组的穿台次数显著性小于野生组和跑步组(P=0.000，P=0.016)；并且跑步组和野生组之间的穿台次数没有显著性差异(P=0.068)。野生组，对照组和跑步组之间的目标象限游泳时间存在显著性差异(F=10.276，P=0.000)；对照组的目标象限游泳时间显著性小于野生组和跑步组 (P=0.004，P=0.000)，并且跑步组和野生组之间的目标象限游泳时间没有显著性差异(P=0.704)。野生组，对照组和跑步组之间的目标象限游泳距离百分比存在显著性差异(F=13.331，P=0.000)；对照组的目标象限游泳距离百分比显著性小于野生组和跑步组(P=0.000 ， P=0.000)，并且跑步组和野生组之间的目标象限游泳时间没有显著性差异(P=0.408)。
结论：16月龄的雄性APP/PS1转基因型小鼠的空间学习和记忆能力均显著性减退。跑步锻炼能够改善16月龄APP/PS1转基因小鼠空间学习和记忆障碍。
第二部分 跑步锻炼对APP/PS1转基因小鼠内侧前额叶皮质神经元数量的作用
目的：研究跑步锻炼对APP/PS1转基因小鼠内侧前额叶皮质（mPFC）神经元数量改变的作用，以期找到跑步锻炼影响APP/PS1转基因小鼠空间学习和记忆能力的神经生物学基础，为今后寻找干预AD的行为学和药物手段提供理论依据。
方法：三组小鼠经过Morris水迷宫测试后，每组小鼠各取6只，麻醉灌注，随机抽取一侧半脑，经过梯度脱水后，用冰冻切片机中切取50μm的连续冠状切片，对含有内侧前额叶皮质结构的组织切片按照1/6的抽样分数进行随机等距抽样，获取6组含有内侧前额叶皮质结构的连续等距切片。选择一组切片进行甲苯胺蓝染色，并运用体视学方法计算内侧前额叶皮质的体积以及内侧前额叶皮质神经元的数量，余下切片中选择一组切片进行免疫荧光染色，观察内侧前额叶皮质的Aβ斑块的分布情况。
结果：对照组，野生组和跑步组小鼠的内侧前额叶皮质体积无显著性差异（F=0.842，P=0.455）；通过对内侧前额叶皮质Aβ斑块进行免疫荧光染色，在激光共聚焦显微镜下观察到：对照组的内侧前额叶皮质内有较大量的Aβ斑块，野生组的内侧前额叶皮质内几乎观察不到Aβ斑块，跑步组的内侧前额叶皮质中Aβ斑块密度少于对照组。对照组，野生组和跑步组小鼠中，内侧前额叶皮层中神经元的总数存在显著性差异（F=10.256， P=0.03）。对照组的内侧前额叶皮质中神经元的数量显著少于野生组和跑步组的数量（P=0.001，P=0.007）。
结论：1、跑步锻炼不能改善16月龄APP/PS1转基因小鼠内侧前额叶皮质体积的下降。2、跑步锻炼可以减少16月龄APP/PS1转基因小鼠内侧前额叶皮质中Aβ斑块的沉积。3、跑步锻炼能延缓16月龄APP/PS1转基因小鼠内侧前额叶皮质中神经元数量的减少。这可能是跑步锻炼延缓APP/PS1转基因小鼠空间学习记忆能力下降进程的重要形态学结构基础之一。
第三部分 跑步锻炼对APP/PS1转基因小鼠内侧前额叶皮质树突棘数量的研究
目的：研究跑步锻炼对APP/PS1转基因小鼠内侧前额叶皮质树突棘数量改变的作用，以期找到跑步锻炼影响APP/PS1转基因小鼠空间学习和记忆能力的神经生物学基础，为今后寻找干预AD的行为学和药物手段提供理论依据。
方法：在内侧前额叶皮质结构的连续等距切片中，选择一组切片进行免疫组化染色，并运用体视学方法计算内侧前额叶皮质的树突棘的数量。余下切片中进行免疫荧光染色，观察内侧前额叶皮质中树突棘的密度和补体C1q的分布情况。
结果：对照组内侧前额叶皮质区的spinophilin标记的树突棘密度小于跑步组和野生组。为了进一步精确定量研究跑步锻炼对树突棘数量的作用，通过对体视学结果分析显示，野生组，对照组和跑步组之间内侧前额叶皮质区的spinophilin标记的树突棘数量差异有统计学意义（F=6.152， P=0.014），对照组内侧前额叶皮质区的树突棘数量显著性少于跑步组和野生组(P=0.029，P=0.005)，并且跑步组和野生组之间的树突棘数量差异没有统计学意义 (P=0.384)。在野生组小鼠的内侧前额叶皮质中观察到较少的C1q积聚。在对照组小鼠的内侧前额叶皮质内观察到更多的C1q积聚。与对照组小鼠相比，跑步组小鼠的内侧前额叶皮质中C1q的积聚减少。
结论：1、跑步锻炼能够减缓16月龄APP/PS1转基因小鼠内侧前额叶皮层树突棘密度的降低。2、跑步锻炼能够延缓16月龄APP/PS1转基因小鼠内侧前额叶皮质中树突棘数量的减少。3、跑步锻炼能够减少16月龄APP/PS1转基因小鼠内侧前额叶皮质中补体C1q的增加。跑步锻炼可能通过减少APP/PS1转基因小鼠内侧前额叶皮质中补体C1q的增加来减缓树突棘密度的降低，这可能是跑步锻炼延缓APP/PS1转基因小鼠空间学习记忆能力下降进程的机制之一。