研究目的:抑郁症(Depression)是目前世界范围内致残的头号原因,当前全世界大约有4亿人受抑郁症的困扰,被称为”21世纪的癌症”。尽管随着近些年众多学者从多方面揭示了抑郁症潜在的发病机制,但当前仍然没有一个统一的标准能够用来解释抑郁症的发生发展。随着Herbal Medication研究的深入,许多学者认为炎性因素在抑郁症的致病机制中扮演着关键的角色,而这一观点在生物学上的可信度已经被越来越多的研究者所验证:炎性因素作为一种可能导致抑郁症发展的环境和遗传因素的中介物;促炎细胞因子被发现与包括神经递质代谢、神经内分泌功能、突触可塑性和行为等多个方面在内的许多描述抑郁症的病理生理领域存在着相互作用。核因子κB(Nuclear factor kappa-B,NF-κB)是细胞转录因子,是调控炎性损伤的核心环节,介导一系列促炎细胞因子。在各种促炎因子与NF-κB产生交互作用的过程中,其中以白细胞介素1(Interleukin-1,IL-1β)和肿瘤坏死因子(Tumor Necrosis Factor,TNF-α)为主,它的产生可以诱导其他炎症因子的释放,并与NF-κB相互作用、相互协同,形成了一个恶性循环的炎症反应网络环路,不断发挥促炎作用。研究发现,体育锻炼对外周和中枢免疫系统各种炎症细胞的表型和功能的积极影响,中等强度持续训练(Moderate-Intensity Continuous Training,MICT)和高强度间歇训练(High-Intensity Interval Training,HIIT)可以使体内NF-κB蛋白表达下调,进而减少其信号通路相关炎症因子IL-1β等的释放,达到改善抑郁症的效果,但MICT和HIIT运动预处理能否通过调控IKKβ/NF-κB炎症体信号通路而预防抑郁小鼠的抑郁样行为尚鲜见相关报道。因此,本研究采用MICT和HIIT对正常小鼠进行运动预处理,模拟人类日常生活中的不同形式的体育锻炼,并采用慢性不可预知性轻度应激(Chronic Unpredictable Mild Stress,CUMS)构建小鼠抑郁症模型,探讨不同形式的运动预处理对CUMS小鼠的抗炎作用机制并对比MICT和HIIT两种运动形式对抑郁症小鼠的干预效果,并在明确MICT和HIIT运动预处理改善CUMS小鼠抑郁样行为的基础上,进一步探究其对iKKβ/NF-κB炎症信号通路的影响,为日常生活中低成本、易实现、无负担的预防抑郁症提供理论和实验依据。研究方法:选用40只7周龄SPF级健康雄性c57bl/6j小鼠,随机分为空白组(n=20)、中等强度持续训练预处理组(MICT组,n=10)和高强度间歇训练预处理组(HIIT组,n=10)。MICT预处理组进行跑台坡度0°,开始时速度为3m/min,5分钟适应性运动后速度调整至12m/min,并以此速度持续30min,总距离375m/天,1次/日,每周5次,休息2天,共4周;HIIT预处理组进行跑台坡度0°,开始时先进行一个速度为3m/min,5分钟的适应性运动。后速度调整至16m/min并以此速度持续3min,然后以8m/min并以此速度保持3min,高强度与低强度运动相互交替各5次,共耗时30min,总距离375m/天,1次/日,每周5次,休息2天,共4周。运动预处理后将空白组随机分为空白对照组(Con组,n=10)和模型对照组(Mod组,n=10),并对Mod组、MICT组和HIIT组小鼠给予为期4周的CUMS干预,干预结束后进行蔗糖饮水试验对小鼠是否出现快感缺失、兴趣丧失进行检测,进行旷场实验检测小鼠运动状态以及抑郁样行为是否发生改变、进行强迫游泳实验检测小鼠在水中放弃挣扎的时间并采用LabmazeV3.0行为学分析系统进行记录。固定后进行脱水、透明、包埋、切片,进行Nissl染色观察小鼠海马的神经元结构变化。qRT-PCR检测IL-1β、iKKβ、NF-κBp65和TNF-α的mRNA表达情况;酶联免疫吸附试验检测小鼠海马组织匀浆液中IL-1β、iKKβ、NF-κBp65和TNF-α蛋白的表达水平,并使用SPSS26.0软件进行统计分析。研究结果:1.蔗糖饮水试验结果表明,与Mod组比较,HIIT、MICT运动预处理组小鼠蔗糖偏好率均有所改善。2.旷场实验结果表明,与Mod组比较,HIIT、MICT运动预处理组小鼠在中心区所处时间明显增长。3.强迫游泳实验结果表明,与Mod组比较,HIIT、MICT运动预处理组小鼠在强迫游泳过程中不动时间显著缩短。4.Nissl染色结果显示,HIIT、MICT运动预处理组小鼠在接受4周CUMS后海马区尼氏小体损伤情况改善。5.RT-PCR结果显示,Mod组小鼠海马组织中的iKKβ的mRNA表达量明显升高(P<0.05),NF-κBp65的mRNA表达量显著升高(p<0.01),IL-1β的mRNA表达量显著升高(p<0.001),HIIT组小鼠海马组织中TNF-α的mRNA表达量明显降低(P<0.05),iKKβ的mRNA表达量显著降低(P<0.01),IL-1β和NF-κBp65的mRNA的表达量极其显著降低(p<0.001);MICT组小鼠海马组织的iKKβ的mRNA表达量明显降低(P<0.05),NF-κBp65的mRNA表达量显著降低(p<0.01),IL-1β和NF-κBp65的mRNA的表达量极其显著降低(p<0.001),HIIT、MICT运动预处理组小鼠大脑海马组织中IL-1β、NF-κBp65和iKKβ的mRNA表达情况均显著下调。6.ELISA实验结果显示,Mod组小鼠海马组织iKKβ、NF-κBp65和TNF-α蛋白表达量明显升高(P<0.05),IL-1β的蛋白表达量极其显著升高(p<0.001);HIINirogacestat临床试验T组小鼠海马组织iKKβ、NF-κBp65和TNF-α蛋白表达量明显降低(P<0.05),IL-1β的蛋白https://www.selleck.cn/products/BafilomycinA1.html表达量极其显著降低(p<0.001);MICT组小鼠海马组织TNF-α蛋白表达量明显降低(P<0.05),iKKβ和NF-κBp65蛋白表达量显著降低(P<0.01),IL-1β蛋白表达量极其显著降低(p<0.001),HIIT、MICT运动预处理组小鼠大脑海马组织中IL-1β、iKKβ、NF-κBp65和TNF-α炎症相关蛋白表达均显著下调。研究结论:1.MICT和HIIT运动预处理可预防由CUMS引起的小鼠的抑郁样行为,且HIIT在抑郁表型方面的改善效果优于MICT。2.通过海马区的病理学观察,MICT和HIIT运动预处理可预防由CUMS引起的小鼠的海马区胞质内尼氏小体的变现和减少。3.MICT和HIIT运动预处理可预防CUMS引起的小鼠炎症的关键蛋白IL-1β、NF-κBp65、iKKβ和TNF-α的表达,缓解炎症反应,起到保护脑神经的作用,且MICT在抗炎方面的改善效果优于HIIT。