房國梁 田野 趙杰修 李良 楊星雅 李鵬飛 于濤 何子紅

1國家體育總局體育科學(xué)研究所（北京 100061）

2國家體育總局反興奮劑中心

有氧運動對肥胖大鼠海馬組織tau蛋白磷酸化水平及PI3K/Akt信號通路的影響

房國梁1田野2趙杰修1李良1楊星雅1李鵬飛1于濤1何子紅1

1國家體育總局體育科學(xué)研究所（北京 100061）

2國家體育總局反興奮劑中心

目的：探討有氧運動對肥胖大鼠海馬組織tau蛋白磷酸化水平及其調(diào)控通路PI3K/Akt的影響，為揭示運動改善肥胖導(dǎo)致的神經(jīng)系統(tǒng)功能紊亂提供一定的理論依據(jù)。方法：3周齡雄性SD大鼠隨機分為高脂飲食組和正常飲食組，分別以高脂飼料和普通飼料飼養(yǎng)12周。隨后高脂飲食組大鼠隨機分為高脂安靜組（HF-Sed組）和高脂運動組（HF-Ex組）。正常飲食組大鼠隨機分為正常安靜組（ND-Sed組）和正常運動組（ND-Ex組）。HF-Ex組和ND-Ex組大鼠進行為期8周的跑臺訓(xùn)練。訓(xùn)練結(jié)束后48小時，分離兩側(cè)海馬組織。通過Western blot檢測各組大鼠海馬組織中tau、GSK3β、PI3K和Akt蛋白含量及其磷酸化水平。結(jié)果：經(jīng)過12周的飼養(yǎng)后，高脂飲食組大鼠中有55%符合肥胖大鼠建模成功條件。經(jīng)過8周跑臺訓(xùn)練后，HF-Sed組tau蛋白的磷酸化水平顯著高于ND-Sed組；而HF-Ex組tau蛋白的磷酸化水平卻顯著低于HF-Sed組。另外，HF-Sed組GSK3β Ser9位點的磷酸化水平顯著低于ND-Sed組，Tyr216位點的磷酸化水平顯著高于ND-Sed組，說明HF-Sed組GSK3β激酶活性高于ND-Sed組；而經(jīng)過8周跑臺訓(xùn)練，HF-Ex組GSK3β Ser9位點的磷酸化水平顯著高于HF-Sed組，Tyr216位點的磷酸化水平顯著低于HFSed組，說明HF-Ex組GSK3β激酶活性受到抑制。此外HF-Sed組PI3K p110、p85亞基蛋白含量和Akt Thr308、Ser473位點的磷酸化水平顯著低于ND-Sed組，說明HF-Sed組PI3K/Akt通路活性受到抑制；而HF-Ex組PI3K p110、p85亞基蛋白含量和Akt Thr308、Ser473位點的磷酸化水平顯著高于HF-Sed組，說明HF-Ex組該通路活性增強。結(jié)論：肥胖能夠誘導(dǎo)大鼠海馬組織tau蛋白磷酸化水平上升，而有氧運動通過提高肥胖大鼠海馬組織PI3K/Akt信號通路活性，抑制GSK3β的激酶活性，從而降低了tau蛋白的磷酸化水平，對于延緩腦內(nèi)神經(jīng)纖維纏結(jié)的形成，防治肥胖導(dǎo)致的神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病有積極作用。

有氧運動；肥胖；海馬；tau；GSK3β；PI3K；Akt；磷酸化

1 前言

tau蛋白是一種微管相關(guān)蛋白，在大腦組織中含量很高，其主要功能是促進微管的形成和維持微管的穩(wěn)定[1]。tau蛋白與微管的結(jié)合能力取決于其絲氨酸（Ser）和蘇氨酸（Thr）的磷酸化水平，正常生理狀態(tài)下，大腦組織中tau蛋白的磷酸化水平很低[2]。而當(dāng)Ser、Thr高度磷酸化時，tau蛋白從微管上解聚下來，破壞細胞骨架的穩(wěn)定，導(dǎo)致分子間廣泛交叉聚集形成雙螺旋纖維（paired helical filament，PHF），最終沉積形成神經(jīng)纖維纏結(jié)（neurofbrillary tangles，NFTs）[3]。而NFTs的形成是阿爾茨海默?。ˋlzheimer’s disease，AD）的主要病因[4，5]。

tau蛋白的磷酸化水平受多種因子調(diào)節(jié)，而糖原合酶激酶3β（glycogen synthase kinase 3β，GSK3β）是其中最為重要的一種[6]。GSK3β是一種Ser/Thr蛋白激酶，能夠磷酸化tau蛋白的多個位點[7]。而GSK3β的活性受磷脂酰肌醇3激酶（phosphoinositide 3-kinase，PI3K）/蛋白激酶B（Protein kinase B，PKB/Akt）信號通路調(diào)控[8]。PI3K由催化亞基p110和調(diào)節(jié)亞基p85組成，p110亞基能夠催化4，5二磷酸肌醇（phosphatidylinositol-3，4-bisphosphate，PIP2）生成3，4，5三磷酸肌醇（phosphati?dylinositol-3，4，5-trisphosphate，PIP3）[9]。生成的PIP3招募磷酸肌醇依賴激酶1（phosphoinositide dependent kinase-1，PDK1）和Akt至細胞膜，促使PDK1磷酸化Akt Thr308位點[10，11]。哺乳動物雷帕霉素靶蛋白復(fù)合體 2（mammalian targetofrapamycin complex 2，mTORC2）磷酸化Akt Ser473位點，完全激活A(yù)kt[12，13]?；罨腁kt能夠磷酸化GSK3β Ser9位點，抑制GSK3β的活性[14]，而GSK3β Tyr216位點磷酸化則激活其激酶活性[15]。

最新研究發(fā)現(xiàn)肥胖能夠誘導(dǎo)腦中tau蛋白磷酸化水平上升，導(dǎo)致NFTs的形成，破壞大腦功能，促進阿爾茨海默病等神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)生[16，17]。而有氧運動能夠顯著改善肥胖導(dǎo)致的諸多不良影響，提高神經(jīng)系統(tǒng)功能，但其機理尚不清楚。本研究觀察8周有氧運動對肥胖大鼠海馬組織tau蛋白磷酸化水平及PI3K/Akt信號通路的影響，揭示了有氧運動能夠降低肥胖誘導(dǎo)的海馬組織tau蛋白高度磷酸化，延緩神經(jīng)纖維纏結(jié)的形成，為闡明有氧運動改善肥胖導(dǎo)致的神經(jīng)系統(tǒng)功能紊亂提供一定的理論依據(jù)。

2 材料與方法

2.1 肥胖大鼠模型的建立

實驗選用3周齡健康雄性SD大鼠60只，體重53±5 g，購自維通利華公司。常規(guī)分籠飼養(yǎng)，自由進食飲水，光照比12 h/12 h，溫度20±2℃；相對濕度40%～60%。在適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后，隨機分為正常飲食組（ND，n=20）和高脂飲食組（HF，n=40），分別以普通飼料和高脂飼料飼養(yǎng)12周。其中普通飼料含有脂肪10%、碳水化合物70%、蛋白質(zhì)20%，而高脂飼料含有脂肪45%、碳水化合物35%、蛋白質(zhì)20%。每周稱量1次大鼠體重及飼料攝取，每2周尾靜脈取血1次進行檢測。肥胖大鼠建模成功的依據(jù)為：①高脂飲食組大鼠的體重大于正常飲食組大鼠平均體重20%；②高脂飲食組大鼠的血清總膽固醇和甘油三酯顯著高于正常飲食組[18]。

2.2 訓(xùn)練方案

飼養(yǎng)12周后，高脂飲食組40只大鼠中有22只符合肥胖大鼠建模成功條件，成模率為55%。從中篩選出20只肥胖大鼠，然后隨機分為安靜組（HF-Sed組，n= 10）和運動組（HF-Ex組，n=10）。正常飲食組大鼠同樣隨機分為安靜組（ND-Sed組，n=10）和運動組（ND-Ex組，n=10）。HF-Ex組和ND-Ex組大鼠先進行1周的適應(yīng)性跑臺訓(xùn)練，速度為10 m/min，每天訓(xùn)練10 min，連續(xù)訓(xùn)練5天，隨后在8周時間內(nèi)按表1中的方案進行訓(xùn)練。依據(jù)Bedford等的研究，采用中等強度跑臺訓(xùn)練，速度從15 m/min增至28 m/min，相當(dāng)于50%VO2max負荷強度[19]。跑臺坡度為0o，每周一至周五訓(xùn)練，休息2天。而HF-Sed組和ND-Sed組大鼠則一直處于安靜狀態(tài)。整個訓(xùn)練過程中HF-Sed組和HF-Ex組大鼠繼續(xù)喂以高脂飼料，ND-Sed組和ND-Ex組則繼續(xù)喂以普通飼料。

表1 8周跑臺訓(xùn)練方案

2.3 樣品制備

在最后一次訓(xùn)練結(jié)束后48 h，所有大鼠腹腔麻醉，然后斷頭取腦，在冰上迅速分離兩側(cè)海馬組織，放入液氮冷凍。然后將樣品轉(zhuǎn)入－80℃冰箱中保存待測。

2.4 Western blot實驗

取適量各組大鼠海馬組織，在液氮中研磨后，迅速加入含有蛋白酶抑制劑和磷酸酶抑制劑的RIPA蛋白裂解液進行細胞組織的充分裂解。4℃，12000×g離心15 min，取400 μL上清液然后加入100 μL 5×蛋白上樣緩沖液，放入100℃水浴鍋中進行蛋白變性，持續(xù)10 min。然后進行SDS-PAGE電泳，電泳后將蛋白轉(zhuǎn)至硝酸纖維素膜上，用5%脫脂奶粉室溫封閉膜1 h，然后將膜與稀釋好的一抗4℃孵育過夜（實驗中用到的一抗PI3K p110、PI3K p85抗體購自Cell Signaling Technol?ogy公司；Akt、Phospho-AktThr308、Phospho-Akt Ser473、GSK3β、Phospho-GSK3β Ser9和β-actin抗體購自Beyotime公司；tau、Phospho-tau Ser202、Phosphotau Thr231、Phospho-tau Ser396和Phospho-GSK3β Tyr216抗體購自Abcam公司）。次日用TBST洗膜3次，每次5 min，洗去殘留一抗，然后將膜與稀釋好的二抗室溫孵育1 h（實驗中用到的二抗HRP標記山羊抗兔 IgG和HRP標記山羊抗小鼠 IgG購自Beyotime公司），然后用TBST洗膜4次，每次5 min，以洗去殘留的二抗。最后使用ECL化學(xué)發(fā)光試劑和X線片檢測蛋白信號。

2.5 灰度分析及數(shù)據(jù)統(tǒng)計

使用ImageJ軟件進行Western blot條帶的灰度分析，應(yīng)用SPSS 13.0軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析，文中所有統(tǒng)計數(shù)據(jù)為3次獨立實驗結(jié)果的平均值±標準差.，顯著性檢驗選擇雙尾t檢驗。P＜0.05示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

3 實驗結(jié)果

3.1 肥胖大鼠模型的建立

ND組大鼠和HF組大鼠分別以普通飼料和高脂飼料飼養(yǎng)12周后，其體重分別為555.9±58.3 g和676.6±26.2 g，HF組大鼠體重大于ND組大鼠平均體重的21.7%（圖1A）。此外，如圖1所示，HF組大鼠血清總膽固醇（圖1B）、甘油三酯（圖1C）和血糖（圖1D）均顯著高于ND組（P＜0.05）。高脂飲食組40只大鼠中有22只符合肥胖大鼠建模成功條件，成模率為55%。

3.2 有氧運動降低肥胖誘導(dǎo)的大鼠海馬組織ttaauu蛋白高度磷酸化

我們首先通過Western blot方法檢測了各組大鼠海馬組織中tau總蛋白和多個位點的磷酸化水平。實驗發(fā)現(xiàn)，各組大鼠海馬組織tau總蛋白水平并未發(fā)生顯著改變[圖2A（a），B]。而HF-Sed組tau蛋白多個位點的磷酸化水平卻顯著高于ND-Sed組[圖2A（b-d）]。其中HF-Sed組Ser202、Thr231和Ser396位點的磷酸化水平分別約為ND-Sed組水平的156.8%（圖2C，P＜0.01）、223.3%（圖2D，P＜0.01）和128.1%（圖2E，P＜0.05）。這反映出HF-Sed組大鼠海馬組織tau蛋白整體磷酸化程度高于ND-Sed組，說明肥胖能夠誘導(dǎo)大鼠海馬組織tau蛋白磷酸化水平的提升。

圖1 正常飲食和高脂飲食組大鼠生理生化指標比較

圖2 有氧運動對正常和肥胖大鼠海馬組織tau蛋白的影響

然而我們發(fā)現(xiàn)ND-Ex組Ser202、Thr231和Ser396位點的磷酸化水平顯著低于ND-Sed組[圖2A（b-d）]，分別為ND-Sed組水平的35.8%、42.2%和42.8%（圖2C～E，P＜0.01）。此外，HF-Ex組Ser202、Thr231和Ser396位點的磷酸化水平也顯著低于HF-Sed組[圖2A（b-d）]，分別約為HF-Sed組水平的52.8%、43.3%和51.9%（圖2C～E，P＜0.01）。上述結(jié)果說明8周有氧運動能夠顯著降低正常大鼠海馬組織tau蛋白磷酸化水平，并能有效降低肥胖誘導(dǎo)的大鼠海馬組織tau蛋白高度磷酸化。

3.3 有氧運動抑制肥胖誘導(dǎo)的大鼠海馬組織GSK3β活化

tau蛋白的磷酸化水平受GSK3β的調(diào)控，而GSK3β的活性取決于其Ser9、Tyr216位點是否磷酸化。Ser9位點磷酸化，抑制GSK3β激酶活性[14]，而Tyr216位點磷酸化則激活其激酶活性[15]。因此我們隨后檢測了各組大鼠海馬組織中GSK3β總蛋白及Ser9、Tyr216位點的磷酸化水平，以判斷GSK3β活性高低。

由圖3可知，8周有氧運動后各組大鼠海馬組織GSK3β總蛋白水平并未發(fā)生顯著改變（圖3A（a），B）。而HF-Sed組Ser9位點的磷酸化水平顯著低于ND-Sed組[圖3A（b）]，約為ND-Sed組水平的67.2%（圖3C，P＜0.05）；Tyr216位點的磷酸化水平卻顯著高于ND-Sed組[圖3A（c）]，約為ND-Sed組水平的155.2%（圖3D，P＜0.01）。這反映出HF-Sed組GSK3β的激酶活性高于ND-Sed組，說明肥胖能夠誘導(dǎo)大鼠海馬組織GSK3β活化。

然而，ND-Ex組Ser9位點的磷酸化水平顯著高于ND-Sed組[圖3A（b）]，約為ND-Sed組水平的202.2%（圖3C，P＜0.01）；Tyr216位點的磷酸化水平卻顯著低于ND-Sed組[圖3A（c）]，約為ND-Sed組水平的45.7%（圖3D，P＜0.01）。另外，我們發(fā)現(xiàn)HF-Ex組Ser9位點的磷酸化水平也顯著高于HF-Sed組[圖3A（b）]，約為HF-Sed組水平的249.2%（圖3C，P＜0.01）；Tyr216位點的磷酸化水平顯著低于HF-Sed組[圖3A（c）]，約為HF-Sed組水平的46.9%（圖3D，P＜0.01）。以上結(jié)果說明8周有氧運動能夠顯著降低正常大鼠海馬組織GSK3β的激酶活性，并能有效抑制肥胖誘導(dǎo)的GSK3β活化。

圖3 有氧運動對正常和肥胖大鼠海馬組織GSK3β的影響

3.4 有氧運動提高肥胖大鼠海馬組織PI3K/Akt信號通路活性

GSK3β的活性受上游PI3K/Akt信號通路的調(diào)控，因此我們隨后檢測了有氧運動對各組大鼠海馬組織PI3K/Akt通路的影響。

如圖4所示，HF-Sed組PI3K p110和p85亞基蛋白含量顯著低于ND-Sed組（圖4A），分別約為ND-Sed組水平的70.6%和69.1%（圖4B，C，P＜0.05）。這說明肥胖能夠誘導(dǎo)大鼠海馬組織PI3K蛋白含量降低從而降低其磷脂酰肌醇激酶活性。

而ND-Ex組PI3K p110和p85亞基蛋白含量卻顯著高于ND-Sed組（圖4A），分別約為ND-Sed組水平的192.6%和153.1%（圖4B，C，P＜0.01）。另外HF-Ex組PI3K p110和p85亞基蛋白含量也顯著高于HF-Sed組（圖4A），分別約為HF-Sed組水平的211.1%和172.4%（圖4B，C，P＜0.01）。上述結(jié)果表明8周有氧運動能夠顯著提高正常和肥胖大鼠海馬組織PI3K含量，從而提高其磷脂酰肌醇激酶活性。

圖4 有氧運動對正常和肥胖大鼠海馬組織PI3K的影響

另外，實驗發(fā)現(xiàn)8周有氧運動后各組大鼠海馬組織Akt總蛋白水平并未發(fā)生顯著改變[圖5A（a），B]。但是HF-Sed組Thr308和Ser473位點的磷酸化水平顯著低于ND-Sed組[圖5A（b，c）]，分別約為ND-Sed組水平的42.5%和67.4%（圖5C，D，P＜0.01）。表明肥胖能夠誘導(dǎo)大鼠海馬組織Akt激酶活性降低。

而ND-Ex組Thr308位點和Ser473位點的磷酸化水平顯著高于ND-Sed組[圖5A（b，c）]，分別約為NDSed組水平的173.8%和354.4%（圖5C，D，P＜0.01）。另外我們發(fā)現(xiàn)HF-Ex組Thr308位點和Ser473位點的磷酸化水平也顯著高于HF-Sed組[圖5A（b，c）]，分別約為HF-Sed組水平的344.9%和410.2%（圖5C，D，P＜0.01）。上述結(jié)果說明8周有氧運動能夠顯著提高正常和肥胖大鼠海馬組織Akt的激酶活性。

4 分析與討論

肥胖已成為困擾許多現(xiàn)代人的嚴重問題。肥胖是一種嚴重的慢性病，能夠引發(fā)眾多疾病，早期研究發(fā)現(xiàn)肥胖病人患心臟病、糖尿病以及骨關(guān)節(jié)疾病的風(fēng)險大大提高[20]。研究表明，肥胖還能夠?qū)е麓竽X功能紊亂和記憶力衰退，誘發(fā)如阿爾茨海默病等神經(jīng)系統(tǒng)疾病[21，22]。大量研究表明，長期有規(guī)律的體育運動能夠顯著降低體脂含量，防止超重或肥胖，降低心臟病、糖尿病、高血壓等疾病的發(fā)病率。但體育運動是否能夠改善因肥胖而導(dǎo)致的神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙，目前尚無明確報道。

我們在研究過程中發(fā)現(xiàn)以高脂飼料和普通飼料飼養(yǎng)12周后，HF組大鼠體重、血清總膽固醇、甘油三酯和血糖含量均顯著高于ND組（圖1），滿足肥胖大鼠模型建立成功標準。有文獻報道喂以高脂飼料3個月就會造成大鼠認知功能障礙[23]，肥胖大鼠突觸可塑性發(fā)生改變并且腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子（BDNF）含量降低[24]。此外肥胖加劇了阿爾茨海默病模型小鼠腦內(nèi)淀粉樣蛋白積聚，大幅提高了tau蛋白磷酸化水平，行為障礙程度更加嚴重等問題[16，17，25]。我們在實驗中發(fā)現(xiàn)HF-Sed組大鼠海馬組織tau蛋白磷酸化水平和GSK3β激酶活性顯著高于ND-Sed組，而PI3K/Akt活性卻顯著低于ND-Sed組。這些變化可能與高脂飲食影響了胰島素/ IGF信號通路有關(guān)，造成胰島素/IGF受體或相關(guān)信號蛋白數(shù)量減少，抑制PI3K/Akt，激活GSK3β，從而造成tau蛋白磷酸化水平的升高[16，21，26]。

在本研究中，我們首先發(fā)現(xiàn)了8周有氧運動能夠明顯改善大鼠海馬組織由于肥胖而導(dǎo)致的tau蛋白高度磷酸化。HF-Ex組大鼠海馬組織tau蛋白三個磷酸化位點Ser202、Thr231和Ser396的磷酸化水平分別為HF-Sed組的52.8%、43.3%和51.9%（圖2C-E）。而正常大鼠在經(jīng)過8周有氧運動后tau蛋白磷酸化水平改善效果更為顯著，ND-Ex組三個位點的磷酸化水平分別為ND-Sed組水平的35.8%、42.2%和42.8%（圖2CE）。這可能與正常和肥胖大鼠海馬組織GSK3β的激酶活性有關(guān)。實驗中我們發(fā)現(xiàn)，HF-Sed和HF-Ex組GSK3β Ser9位點的磷酸化水平分別低于ND-Sed和ND-Ex組[圖3A（b），C]，而Tyr216位點的磷酸化水平分別高于ND-Sed和ND-Ex組[圖3A（c），D]，這反映出肥胖組大鼠GSK3β的激酶活性高于正常組大鼠，因此GSK3β對tau蛋白的磷酸化作用程度更高。

圖5 有氧運動對正常和肥胖大鼠海馬組織Akt的影響

另外，肥胖組大鼠在經(jīng)過8周有氧運動后其海馬組織PI3K p110和p85亞基蛋白含量提高幅度分別為211.1%和172.4%，高于正常組大鼠的192.6%和153.1%（圖4B，C）。同時肥胖組大鼠Akt Thr308位點和Ser473位點磷酸化水平的提高幅度分別為344.9%和410.2%，高于正常組大鼠的173.8%和354.4%（圖5C，D）。上述結(jié)果說明肥胖大鼠在經(jīng)過長期有氧運動后其海馬組織PI3K磷脂酰肌醇激酶活性和Akt激酶活性的提高幅度均高于正常組大鼠。由此推斷，長期有氧運動對于提高肥胖大鼠神經(jīng)系統(tǒng)功能的效果要顯著高于正常大鼠。提示長期有氧運動對于改善因肥胖而導(dǎo)致的大腦功能紊亂和記憶力衰退，提高神經(jīng)系統(tǒng)功能效果更加明顯。

5 結(jié)論

肥胖能夠誘導(dǎo)大鼠海馬組織tau蛋白多個位點磷酸化水平上升，而有氧運動能夠通過提高肥胖大鼠海馬組織PI3K/Akt信號通路活性，抑制GSK3β的激酶活性，從而降低tau蛋白的磷酸化水平。因此，有氧運動能夠顯著改善肥胖誘導(dǎo)的大鼠海馬組織tau蛋白高度磷酸化，延緩腦內(nèi)神經(jīng)纖維纏結(jié)的形成，對于防治肥胖導(dǎo)致的神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病如阿爾茨海默病等有積極作用。

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The Effects of Aerobic Exercise on Tau Phosphorylation and PI3K/Akt Pathway in the Hippocampus of Obese Rats

Fang Guoliang1，Tian Ye2，Zhao Jiexiu1，He Zihong1，Li Liang1，Yang Xingya1，Li Pengfei1，Yu Tao1，Wen Yuemeng1
1 China Institute of Sport Science，Beijing 100061，China
2 China Anti-Doping Agency，Beijing 100029，China Corresponding Author：Fang Guoliang，Email：fangguoliang@ciss.cn

ObjectiveTo investigate the effects of aerobic exercise on tau phosphorylation and PI3K/ Akt pathway in the hippocampus of obese rats，and provide some theoretical basis for physical activity improving obesity-related neurological disorders.MethodsMale Sprague-Dawley rats aged 3 weeks were randomly assigned to either a high-fat or a normal diet protocol for 12 weeks.Animals submitted to the high-fat diet were further divided into two groups：a sedentary group（HF-Sed）and an exer?cise group（HF-Ex）.The rats fed the normal diet were also divided into a sedentary group（ND-Sed）and an exercise group（ND-Ex）.The rats in the HF-Ex and ND-Ex groups underwent a treadmill training for 8 weeks.Then the hippocampus was isolated at 48h after the last exercise.The protein and phosphorylation levels of tau，glycogen synthase kinase 3β（GSK3β），phosphoinositide 3-kinase（PI3K）and Akt were assayed using Western blotting.ResultsAfter 12 weeks of feeding，55%of rats in the high-fat diet group reached the conditions for the obesity model.After 8 weeks of treadmill ex?ercises，in the HF-Sed group the phosphorylation level of tau was significanlty higher than that in the ND-Sed group，while in the HF-Ex group that was significantly lower than the HF-Sed group.More?over，in the HF-Sed group the phosphorylation level of GSK3β Ser9 was significantly lower，and the phosphorylation level of GSK3β Tyr216 was significantly higher than the ND-Sed group，indicating the activity of GSK3β was significantly higher than the ND-Sed group.However，after 8 weeks of tread?mill exercise，in the HF-Ex group the phosphorylation level of GSK3β Ser9 was signfiicantly higher，and the phosphorylation level of GSK3β Tyr216 was signficanlty lower than the HF-Sed group，indicat?ing significantly lower activity of GSK3β than the HF-Sed group.Then，in the HF-Sed group the pro?tein levels of PI3K p110 and p85 subunits，and the phosphorylation levels of Akt Thr308 and Ser473 were significantly lower than those in the ND-Sed group，indicating inhibited activity of the PI3K/Akt pathway.However，in the HF-Ex group the protein levels of PI3K p110 and p85 subunits and the phosphorylation levels of Akt Thr308 and Ser473 were significanlty higher than those in the HF-Sed group，showing the activity of PI3K/Akt pathway was enhanced.ConclusionObesity induces tau hyper?phosphorylation in the rats hippocampus and long-term aerobic exercises can reduce tau hyperphosphor?ylation by increasing PI3K/Akt pathway activity and inhibiting GSK3β activity.It has a positive effect on delaying the formation of neurofibrillary tangles and improving obesity-related neurological disorders.

aerobic exercises，obesity，hippocampus，tau，GSK3β，PI3K，Akt，phosphorylation

2016.10.07

國家體育總局體育科學(xué)研究所基本科研業(yè)務(wù)費資助項目（基本15-10和16-49）

房國梁，Email：fangguoliang@ciss.cn