无论在发育阶段还是成年期，中枢髓鞘都有巨大的可塑性。研究表明，社交活动、学习训练以及感觉刺激都会引起中枢髓鞘结构的重塑。然而，中枢神经系统一旦发生脱髓鞘，其再生修复往往不彻底，进而导致一系列后果，启动并加剧轴突退行性病变，最终引起多种神经功能障碍后遗症，如多发性硬化症(Multiple sclerosis, MS)，严重损害患者工作和生活能力。
　　运动伴随着人类进化的过程，运动锻炼对中枢神经系统健康产生广泛影响。研究表明，运动促进啮齿类动物海马的神经发生，提高学习能力，引起皮层内新生小胶质细胞数量的局部性增加；运动增强啮齿类动物海马内的突触传递及可塑性，还可以部分逆转衰老相关的神经发生及突触变化。
　　现有的临床资料提示，运动对于MS患者有多方面的好处，包括缓解疲劳、抑郁等症状，增强运动能力，提升生活质量；磁共振检测表明，运动显著减轻MS患者的白质损伤程度。然而，运动对MS患者的益处在临床上未能得到足够重视，主要原因是缺乏充分的研究依据，尤其是缺乏关于运动对中枢神经系统髓鞘化及髓鞘再生影响的系统性基础研究。本论文工作以成年小鼠为对象，研究在健康或脱髓鞘状况下自主跑步(Voluntary Running，VR)运动对运动皮层少突胶质系列细胞、髓鞘化及髓鞘再生的影响，并分析其机制。
　　首先，我们研究了VR运动对健康成年雄性小鼠中枢髓鞘化的影响。Q-PCR和Western-blotting分析表明，2周的VR运动显著提升小鼠运动皮层及海马髓鞘碱性蛋白(Myelin basic protein, MBP)的mRNA水平及蛋白含量。电镜观察表明，VR运动后运动皮层轴突的髓鞘化率提高，髓鞘平均厚度增加。转棒实验及悬绳实验结果表明，VR运动后小鼠在转棒及悬绳上停留的时间延长。这些结果提示，VR运动提高小鼠运动皮层的髓鞘化水平，并提升其运动协调能力。
　　接着，我们通过免疫组化检测VR运动后少突胶质系列细胞的数量变化，结果表明VR运动后运动皮层成熟少突胶质细胞(Oligodendrocytes，OLs)及新生少突胶质细胞前体细胞(Oligodendrocyte precursor cells，OPCs)的数量均显著增加，提示VR运动既促进运动皮层OPCs分化，也促进其增殖。
　　先前的研究表明，Wnt信号通路是OPCs分化的调控通路。为明确Wnt信号通路是否参与介导VR运动对运动皮层髓鞘化的影响，我们检测了VR运动后Wnt通路关键蛋白含量的变化。实验结果显示，VR运动后小鼠运动皮层β-catenin和GSK-3β含量不变，但p-β-catenin增加。免疫组化进一步证实，运动皮层内p-β-catenin阳性的成熟OLs和OPCs数量均增多。
　　由于GSK-3β水平没有变化，我们猜测可能是由于胞外Wnt配体含量发生改变进而引起这一信号通路的强度变化。于是我们检测了Wnt配体的mRNA水平，结果发现VR运动后运动皮层内Wnt3a和Wnt9a的mRNA含量显著下降。于是我们从HEK293细胞系中表达并纯化了Wnt3a和Wnt9a，将它们加入OPCs培养液中，发现Wnt3a、Wnt9a显著抑制OPCs分化和增殖。这些结果提示，VR运动促进OPCs的分化和增殖至少部分是通过抑制Wnt信号通路来实现的。
　　最后，我们利用铜腙诱导小鼠中枢脱髓鞘，观察VR运动能否促进髓鞘再生。给健康成年雄性小鼠持续喂食12周含有铜腙的饲料，造成中枢脱髓鞘。在停药后的髓鞘再生阶段，小鼠进行VR运动。实验结果表明，与对照组相比，VR运动组小鼠运动皮层内MBP水平显著提高，轴突髓鞘化率显著提升，旷场内行走路程及平均速度增加，清除鼻背粘胶贴所耗费的时间减少，在转棒及悬绳上停留的时间延长，运动皮层内成熟OLs及新生OPCs数量增多。这些结果表明，VR运动能促进脱髓鞘小鼠运动皮层的OPCs增殖和分化，进而促进髓鞘再生。
　　综上所述，本论文工作通过一系列实验，发现VR运动能够促进健康成年小鼠运动皮层OPCs的分化和增殖，进而提高髓鞘化水平并提升其运动协调能力，这种促进效应至少部分是通过Wnt信号通路所介导，其中Wnt配体的亚型3a和9a是其直接效应分子；在铜腙诱导的中枢脱髓鞘小鼠模型上，VR运动也能促进OPCs的分化和增殖，加速小鼠运动皮层髓鞘的再生及运动功能的恢复。本论文工作加深了我们对运动与中枢髓鞘可塑性之间关系的理解，具有重要理论意义，也为中枢脱髓鞘疾病的干预与治疗提供了新的思路。