薛晶晶，胥 振，姜 寧，張 勇

●成果報告 OriginalArticles

耐力運(yùn)動訓(xùn)練上調(diào)小鼠腦組織IL-15介導(dǎo)衰老伴隨的凋亡相關(guān)途徑的神經(jīng)保護(hù)作用

薛晶晶1，2，3，胥 振2，3，姜 寧2，3，張 勇2，3

目的：觀察耐力運(yùn)動訓(xùn)練對不同年齡小鼠腦組織IL-15含量及凋亡的影響，探討耐力運(yùn)動誘導(dǎo)的IL-15與衰老腦組織細(xì)胞中凋亡發(fā)生的關(guān)系，進(jìn)而探討IL-15可能發(fā)揮的神經(jīng)保護(hù)作用。方法：60只C57BL/6雄性小鼠按月齡分為2月齡青年對照組（YC，n=15），2月齡青年耐力運(yùn)動訓(xùn)練組（YE，n=15），12月齡老年對照組（OC，n=15）和12月齡老年耐力運(yùn)動訓(xùn)練組（OE，n=15）。耐力運(yùn)動訓(xùn)練組進(jìn)行12m/min，30min/d，每周5天，為期8周的跑臺運(yùn)動訓(xùn)練。訓(xùn)練完畢采用ELISA法測量腦組織、骨骼肌組織和血清中IL-15含量的變化；RT-PCR法測量腦組織IL-15 mRNA、凋亡相關(guān)蛋白BAX、p53、BCL-2和BCL-XLmRNA的表達(dá)情況；TUNEL法檢測腦組織細(xì)胞凋亡發(fā)生情況。結(jié)果：（1）OC組腦組織、骨骼肌組織和血清IL-15含量較YC組均呈顯著上升；YE和OE組腦組織、骨骼肌組織和血清IL-15含量分別較YC和OC組均呈顯著性增加；（2）OC組腦細(xì)胞促凋亡蛋白BAX mRNA、p53mRNA表達(dá)，抑凋亡蛋白BCL-2mRNA、BCL-XLmRNA表達(dá)和凋亡指數(shù)較YC組均呈顯著性增高，OE組促凋亡蛋白BAXmRNA、p53mRNA的表達(dá)和凋亡細(xì)胞指數(shù)均較OC組降低，抑凋亡蛋白BCL-2mRNA、BCL-XLmRNA表達(dá)較OC組增高；（3）OC組腦組織IL-15mRNA較YC組呈顯著上升；OE組腦組織IL-15mRNA較OC組未呈顯著性改變。結(jié)論：8周耐力運(yùn)動訓(xùn)練可誘導(dǎo)腦組織IL-15含量的升高，耐力運(yùn)動訓(xùn)練誘導(dǎo)的衰老小鼠腦組織IL-15升高可能介導(dǎo)了衰老伴隨的神經(jīng)細(xì)胞凋亡相關(guān)過程發(fā)揮一定神經(jīng)保護(hù)作用。

IL-15；耐力運(yùn)動訓(xùn)練；腦；增齡；凋亡

在神經(jīng)退行性變和老齡化過程中，凋亡發(fā)生程度與神經(jīng)元的丟失呈密切正相關(guān)，即當(dāng)?shù)蛲霭l(fā)生程度較高時，神經(jīng)元丟失現(xiàn)象較嚴(yán)重，且不同神經(jīng)退行性變中均存在較高程度的腦細(xì)胞凋亡[1]。

有研究表明，白介素-15（IL-15）在腦中可調(diào)節(jié)星形細(xì)胞，小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的功能，可以在神經(jīng)性疾病早期階段調(diào)節(jié)T細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的激活來調(diào)節(jié)相關(guān)免疫反應(yīng)[2-4]。它還具有抗凋亡和神經(jīng)保護(hù)作用，其參與阻止了TNF-α介導(dǎo)的凋亡的發(fā)生與發(fā)展，IL-15受體α（IL-15Rα）可通過招募TRAF2抑制TNFR介導(dǎo)的凋亡[5-6]，此外，它還可抑制腦內(nèi)一氧化氮的產(chǎn)生[7]。以上研究提示，IL-15可能通過調(diào)控凋亡相關(guān)的生物學(xué)功能影響神經(jīng)系統(tǒng)。運(yùn)動對腦具有神經(jīng)保護(hù)作用，它使腦血流量增加，促進(jìn)神經(jīng)的發(fā)生，調(diào)控腦內(nèi)神經(jīng)營養(yǎng)因子的表達(dá)以及增強(qiáng)神經(jīng)突觸可塑性等[8-10]。還有研究表明，運(yùn)動訓(xùn)練可以有效地抑制腦細(xì)胞凋亡的發(fā)生[11]。然而，運(yùn)動訓(xùn)練對于腦組織IL-15的影響鮮有報道。雖然IL-15可以在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中發(fā)揮一定作用，但是，運(yùn)動能否通過上調(diào)腦組織IL-15發(fā)揮何種神經(jīng)保護(hù)作用尚不清楚。因此，本研究通過耐力運(yùn)動訓(xùn)練干預(yù)不同年齡小鼠，觀察耐力運(yùn)動訓(xùn)練對衰老腦組織IL-15含量及其細(xì)胞凋亡的影響，試探討耐力運(yùn)動訓(xùn)練誘導(dǎo)的IL-15在衰老腦組織細(xì)胞凋亡中的作用及其可能機(jī)制。

1 實驗對象及方法

1.1 實驗對象

雄性C57BL/6小鼠60只，購置于北京華阜康生物科技股份有限公司，許可證號SCXK（京）2009-0007，SPF級。實驗動物按月齡分為4組：2月齡青年對照組（YC，n=15），2月齡青年耐力運(yùn)動訓(xùn)練組（YE，n=15），12月齡老年對照組（OC，n=15），12月齡老年耐力運(yùn)動訓(xùn)練組（OE，n=15）。12月齡老年小鼠為2月齡小鼠自然飼養(yǎng)至12月齡，且當(dāng)2月齡小鼠將達(dá)到12月齡時再次購買2月齡青年對照小鼠。所有動物分籠飼養(yǎng)，自然光照，自然飲水進(jìn)食，環(huán)境溫度20～25℃。YC和OC組分別飼養(yǎng)8周，YE和OE組分別進(jìn)行為期8周的耐力運(yùn)動訓(xùn)練。

1.2 動物運(yùn)動訓(xùn)練模型

跑臺訓(xùn)練模型：首先進(jìn)行2天適應(yīng)性跑臺訓(xùn)練，使動物熟悉跑臺環(huán)境和訓(xùn)練過程，跑臺訓(xùn)練強(qiáng)度5m/m in，時長10m in；正式訓(xùn)練時每天上午進(jìn)行中高等強(qiáng)度跑臺訓(xùn)練，強(qiáng)度12m/m in，時長30m in/d，每周5天，連續(xù)8周。

1.3 動物處死及取材

運(yùn)動訓(xùn)練組末次運(yùn)動結(jié)束24小時后進(jìn)行取材，分別取小鼠血液、骨骼肌組織和腦組織。首先，采用摘眼球法取血，離心20 m in（3 000 r/m in），保持溫度0～4℃，仔細(xì)收集上清；斷脊髓法將小鼠處死，取小鼠腓腸肌，稱取100mg，加入PBS手工勻漿，離心20m in（3 000 r/m in），保持溫度0～4℃，仔細(xì)收集上清；最后，開顱取全腦組織，參照小鼠大腦立體定位圖譜分離出雙側(cè)中腦部位并稱取重量，平均分為兩部分。一部分加入PBS手工勻漿，離心20m in（3 000 r/m in），保持溫度0～4℃，仔細(xì)收集上清，分裝后待進(jìn)行ELISA檢測。另一部分置于已標(biāo)好號的EP管之中，于液氮中冷凍，待冷凍完全后，-80°冰箱保存，用于RT-PCR表達(dá)測定。

石蠟切片樣本制作：取小鼠用4%多聚甲醛0.1mmoL磷酸緩沖液（pH7.4）灌注固定。提取的腦組織保存在4%多聚甲醛0.1 mmoL磷酸緩沖液中4℃冰箱過夜，第2天轉(zhuǎn)移至30%蔗糖脫水，之后進(jìn)行常規(guī)脫水、透明、石蠟包埋，用于TUNEL細(xì)胞凋亡檢測。

1.4 ELISA

采用小鼠IL-15定量酶聯(lián)檢測試劑盒（ELISA Kit forMouse IL-15），嚴(yán)格按照說明書方法于酶標(biāo)儀上測定各組小鼠腦組織、骨骼肌組織及血清中IL-15的含量。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)IL-15濃度曲線，計算出檢測樣品中IL-15的含量（pg/m L）。

1.5 RT-PCR

取腦組織，加入trizol勻漿提取RNA。采用逆轉(zhuǎn)錄試劑盒（TAKARA.Co）進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)。按照TAKARA試劑盒進(jìn)行RT-PCR反應(yīng)，RT-PCR反應(yīng)使用ABIStep One Real-time PCR System（ABICo，USA）進(jìn)行。以GAPDH為內(nèi)參，目的基因的相對表達(dá)量Fold Change＝2－Δ（ΔCttarget-ΔCtcontrol）。

根據(jù)RT-PCR試劑盒說明，進(jìn)行如下操作：加入10μL SYBRGreen PCRMasterM ix，2μL cDNA，上下游引物各0.4μL，0.4μLROX Reference Dye，補(bǔ)充ddH2O至20μL。按照RT-PCR擴(kuò)增循環(huán)參數(shù)進(jìn)行反應(yīng)：預(yù)變性95℃，30 s；PCR反應(yīng)95℃，5 s；60℃，30～34 s，40個循環(huán)；分解階段95℃，15 s；60℃，1m in（各基因引物序列見表1）。

表1 各基因引物序列Table1 Primer Sequence ofGene

1.6 TUNEL法檢測腦組織細(xì)胞凋亡情況

采用DNA斷裂的原位末端標(biāo)記法（TUNEL法）對各組小鼠腦組織（中腦紋狀體部位）的凋亡細(xì)胞進(jìn)行檢測。石蠟切片進(jìn)行脫蠟后，PBS洗滌2次，樣品上加50μL TUNEL檢測液，37℃避光孵育60m in，PBS洗滌3次，用抗熒光淬滅封片液封片后采用類流式細(xì)胞儀Histo quest可見光分析系統(tǒng)在20倍物鏡下觀察統(tǒng)計TUNEL陽性細(xì)胞數(shù)目（綠色熒光細(xì)胞）與總細(xì)胞數(shù)目，TUNEL指數(shù)=陽性細(xì)胞數(shù)目/細(xì)胞總數(shù)目。

1.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

所有試驗結(jié)果采取平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（M±SD）表示，采用SPSS17.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，顯著性差異檢驗采用雙因素方差分析，P＜0.05表示具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 實驗結(jié)果

2.1 腦組織、骨骼肌組織、血清IL-15含量變化

2.1.1 腦組織IL-15含量變化 與YC組相比，YE組腦組織IL-15含量顯著性增加（P＜0.01）；與YC組相比，OC組腦組織IL-15含量顯著性增加（P＜0.01），與OC組相比，OE組腦組織IL-15含量顯著性增加（P＜0.01）（見圖1）。

圖1 腦組織IL-15含量變化Figure1 IL-15 Contentof Brain Tissue注：**表示P＜0.01（下同）。

2.1.2 骨骼肌組織IL-15含量變化 與YC組相比，YE組骨骼肌組織IL-15含量顯著性增加（P＜0.01）；與YC組相比，OC組骨骼肌組織IL-15含量顯著性增加（P＜0.01）；與OC組相比，OE組骨骼肌組織IL-15含量顯著性增加（P＜0.01）（見圖2）。

圖2 骨骼肌組織IL-15含量變化Figure2 IL-15 ContentofMuscle Tissue

2.1.3 血清IL-15含量變化 與YC組相比，YE組血清IL-15含量顯著性增加（P＜0.01）；與YC組相比，OC組血清IL-15含量顯著性增加（P＜0.01）；與OC組相比，OE組血清IL-15含量顯著性增加（P＜0.01）（見圖3）。

圖3 血清IL-15含量變化Figure3 IL-15 Contentof Serum

2.2 腦組織IL-15m RNA表達(dá)

與YC組相比，YE組腦組織IL-15mRNA表達(dá)顯著性增加（P＜0.05）；與YC組相比，OC組腦組織IL-15mRNA表達(dá)顯著性增加（P＜0.01）；與OC組相比，OE組腦組織IL-15mRNA表達(dá)未呈顯著性改變（P＞0.05）（見圖4）。

圖4 腦組織IL-15 m RNA表達(dá)Figure4 IL-15m RNA Exp ression o f Brain Tissue

2.3 腦組織凋亡相關(guān)蛋白m RNA表達(dá)

2.3.1 促凋亡蛋白BAX mRNA表達(dá) 與YC組相比，YE組BAXmRNA表達(dá)未呈顯著性變化（P＞0.05）；與YC組相比，OC組BAX mRNA顯著性增加（P＜0.01）；與OC組相比，OE組BAXmRNA表達(dá)顯著性降低（P＜0.05）（見圖5）。

圖5 各組小鼠促凋亡相關(guān)蛋白BAXmRNA表達(dá)Figure5 m RNA Exp ression o f Pro-apoptosis Protein BAX

2.3.2 促凋亡蛋白p53mRNA表達(dá) 與YC組相比，YE組p53 mRNA表達(dá)顯著性增加（P＜0.05）；與YC組相比，OC組p53 mRNA表達(dá)顯著性增加（P＜0.01）；與OC組相比，OE組p53 mRNA表達(dá)顯著性降低（P＜0.05）（見圖6）。

圖6 各組小鼠促凋亡相關(guān)蛋白p53m RNA表達(dá)Figure6 mRNA Expression of Pro-apop tosis Protein p53

2.3.3 抑凋亡蛋白BCL-2mRNA表達(dá) 與YC組相比，YE組BCL-2mRNA表達(dá)顯著性增加（P＜0.01）；與YC組相比，OC組BCL-2mRNA表達(dá)顯著性增加（P＜0.01）；與OC組相比，OE組BCL-2mRNA表達(dá)顯著性增加（P＜0.01）（見圖7）。

圖7 各組小鼠抑凋亡相關(guān)蛋白BCL-2 mRNA表達(dá)Figure7 m RNA Exp ression o f Anti-apop tosis Protein BCL-2

2.3.4 抑凋亡蛋白BCL-XLmRNA表達(dá) 與YC組相比，YE組BCL-XLmRNA表達(dá)未呈顯著性變化（P＞0.05）；與YC組相比，OC組BCL-XLmRNA表達(dá)顯著性增加（P＜0.01）；與OC組相比，OE組BCL-XLmRNA表達(dá)顯著性增加（P＜0.01）（見圖8）。

圖8 各組小鼠抑凋亡相關(guān)蛋白BCL-XLmRNA表達(dá)Figure8 m RNA Exp ression o f Anti-apop tosis Protein BCL-XL

2.4 腦組織細(xì)胞凋亡指數(shù)

與YC組相比，YE組凋亡細(xì)胞指數(shù)未呈顯著性變化（P＞0.05）；與YC組相比，OC組凋亡細(xì)胞指數(shù)顯著性升高（P＜0.01）；與OC組相比，OE組凋亡細(xì)胞指數(shù)顯著性降低（P＜0.01）（見圖9、圖10）。

圖9 腦組織細(xì)胞凋亡Figure9 the Apoptosis of Brain Cell

圖10 各組腦組織細(xì)胞凋亡指數(shù)Figure10 the Apop tosis Index of Brain Ce ll

3 討論

3.1 耐力運(yùn)動訓(xùn)練對小鼠腦組織、骨骼肌組織和血清IL-15含量的影響

本研究中無論是2月齡青年小鼠還是12月齡老年小鼠，選取12m/m in的中高等強(qiáng)度進(jìn)行訓(xùn)練，盡管攝氧量可能由于年齡因素導(dǎo)致具有一定差異性，但據(jù)FERNANDO等[12]根據(jù)不同年齡小鼠在不同強(qiáng)度跑臺訓(xùn)練下攝氧量的變化研究發(fā)現(xiàn)，跑臺訓(xùn)練強(qiáng)度和攝氧量之間存在線性相關(guān)，根據(jù)其線性相關(guān)公式可知，本研究中的訓(xùn)練強(qiáng)度和模式屬于有氧耐力訓(xùn)練。本研究發(fā)現(xiàn)，8周耐力運(yùn)動訓(xùn)練后，青年與老年小鼠腦組織IL-15含量均呈顯著提高。但RT-PCR結(jié)果顯示耐力訓(xùn)練僅上調(diào)了青年小鼠腦組織IL-15mRNA表達(dá)，而對老年小鼠腦組織IL-15mRNA表達(dá)無明顯干預(yù)效果。JUSTIN等[13]發(fā)現(xiàn)，小鼠經(jīng)過16m/m in持續(xù)1 h的10°上坡急性跑后發(fā)現(xiàn)，缺乏β1和β2亞單位的AMPK DMKO小鼠骨骼肌IL-15及IL-15mRNA較野生小鼠均有顯著降低；他們后續(xù)研究報道，野生型小鼠30min上坡跑后3 h，骨骼肌IL-15 mRNA表達(dá)較運(yùn)動前顯著增加，而AMPK DMKO小鼠則無明顯變化。他們的系列研究提示運(yùn)動調(diào)控IL-15及IL-15mRNA的表達(dá)可能與AMPK通路有關(guān)。研究表明，規(guī)律運(yùn)動可上調(diào)小鼠腦組織AMPK蛋白表達(dá)及其磷酸化水平[13]。因此，根據(jù)以上相關(guān)研究我們推測本研究中耐力運(yùn)動上調(diào)青年小鼠腦組織IL-15 mRNA表達(dá)可能與AMPK通路相關(guān)。此外，研究發(fā)現(xiàn)衰老可導(dǎo)致腦組織AMPK信號通路活化反應(yīng)水平較弱，導(dǎo)致其不能有效的應(yīng)對內(nèi)外環(huán)境（如年齡和運(yùn)動應(yīng)激）的改變[13]。我們推測，本研究中運(yùn)動未改變衰老腦組織IL-15mRNA表達(dá)可能由于衰老腦組織AMPK基礎(chǔ)活化水平較低，或因本研究采用的運(yùn)動強(qiáng)度或訓(xùn)練時程不足，或是耐力運(yùn)動訓(xùn)練未能引起衰老腦組織本體表達(dá)IL-15。

近年來，研究者逐漸認(rèn)識到骨骼肌不僅是收縮器官，還可通過釋放一系列肌肉因子（myokines）調(diào)控肌外組織功能。IL-15是一種重要的myokines，目前研究證明其從骨骼肌釋放并參與調(diào)控機(jī)體脂肪代謝[14]。有研究報道，小鼠在經(jīng)過數(shù)周跑臺運(yùn)動后，骨骼肌IL-15含量和IL-15mRNA水平呈顯著增多[15-16]。ANDERS等[17]經(jīng)過人體試驗也同樣證實12周自行車運(yùn)動后，試驗對象骨骼肌IL-15水平增加40%，然而3 h急性運(yùn)動后并沒有發(fā)現(xiàn)骨骼肌IL-15發(fā)生顯著性變化，他們推測這可能驗證了動物實驗中長時間規(guī)律運(yùn)動對IL-15的誘導(dǎo)刺激作用。本研究中，無論是青年還是衰老小鼠，8周耐力訓(xùn)練顯著提高了骨骼肌、血清和腦組織IL-15含量。系列研究表明，IL-15被證明可以通過血腦屏障進(jìn)入腦組織[18-20]。因而我們推測，耐力運(yùn)動上調(diào)腦組織IL-15含量可能是運(yùn)動上調(diào)了骨骼肌IL-15含量，IL-15流通入血進(jìn)入腦組織導(dǎo)致的。因此表現(xiàn)為骨骼肌組織、血清和腦組織IL-15均有升高，這也解釋了運(yùn)動提高衰老腦組織IL-15含量卻未上調(diào)IL-15mRNA表達(dá)的結(jié)果。當(dāng)然，這也可能是耐力運(yùn)動訓(xùn)練誘導(dǎo)其他組織IL-15含量升高通過血液循環(huán)流通入腦導(dǎo)致的，因此，本研究中耐力運(yùn)動上調(diào)腦組織IL-15含量可能是運(yùn)動上調(diào)了骨骼肌IL-15含量的推論需要同位素標(biāo)記等實驗加以驗證。

3.2 耐力運(yùn)動訓(xùn)練誘導(dǎo)的IL-15與衰老伴隨的小鼠腦組織凋亡的關(guān)系

本研究發(fā)現(xiàn)，較青年小鼠腦組織凋亡相比，衰老小鼠腦組織凋亡發(fā)生呈顯著提高，且腦組織、骨骼肌組織和血清IL-15含量也同時表現(xiàn)出顯著升高。研究表明，凋亡在調(diào)節(jié)細(xì)胞生長、修復(fù)和死亡過程中發(fā)揮了重要作用，而當(dāng)?shù)蛲霭l(fā)生過多時會導(dǎo)致功能的失?；蚣膊〉陌l(fā)生[21]。本研究中的衰老小鼠腦組織凋亡發(fā)生較青年小鼠凋亡發(fā)生明顯增多，可見，衰老發(fā)生中伴隨凋亡發(fā)生的增多。

INOUE等[22]研究發(fā)現(xiàn)，在老齡化和病態(tài)機(jī)體內(nèi)，IL-15可以抑制凋亡的發(fā)生，降低免疫低下的發(fā)生率，增強(qiáng)細(xì)胞的生存能力等。EM IDIO等[23]研究表明，小鼠在導(dǎo)致骨骼肌萎縮癥的老齡化狀態(tài)和肌肉懸掛時，IL-15出現(xiàn)了顯著升高，認(rèn)為IL-15很可能是在壓力應(yīng)激條件下，諸如老齡化或者疾病等狀態(tài)下才發(fā)揮其生物學(xué)功能。本研究推測衰老小鼠腦組織、骨骼肌組織和血清IL-15均表現(xiàn)一定程度的升高可能是由于抑制凋亡，增強(qiáng)細(xì)胞活性的代償性反應(yīng)所致。8周的耐力運(yùn)動訓(xùn)練干預(yù)后，衰老小鼠腦組織促凋亡基因BAX和p53的表達(dá)顯著下降，抑凋亡基因BCL-2和BCL-XL表達(dá)顯著增加，腦組織細(xì)胞凋亡指數(shù)降低。這提示，耐力運(yùn)動訓(xùn)練可抑制衰老腦組織細(xì)胞凋亡的發(fā)生。LEE等[24]人發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動訓(xùn)練可抑制小鼠腦組織的凋亡的發(fā)生，其中促凋亡蛋白BAX、Caspase3、Caspase 7和Caspase 9蛋白表達(dá)顯著降低，抑凋亡蛋白BCL-2、HSP27和HSP110等蛋白表達(dá)顯著上升，運(yùn)動訓(xùn)練組較安靜組腦組織凋亡細(xì)胞數(shù)目顯著減少。ABOUTALEB等[25]研究表明，大鼠在腦局部缺血癥前經(jīng)過4周跑臺預(yù)運(yùn)動訓(xùn)練可以通過調(diào)節(jié)BAX和BCL-2蛋白比例以及抑制caspase3的活性抑制腦組織海馬C3A區(qū)細(xì)胞凋亡的發(fā)生。我們的研究與以上研究結(jié)果是相似的，此外，我們還發(fā)現(xiàn)8周的耐力運(yùn)動訓(xùn)練干預(yù)后，衰老小鼠腦組織細(xì)胞凋亡發(fā)生降低的同時，腦組織IL-15含量顯著提高，這提示，耐力運(yùn)動訓(xùn)練上調(diào)的IL-15可能參與了耐力運(yùn)動訓(xùn)練抑制凋亡的相關(guān)過程。QUINN等[26]研究報道，IL-15過表達(dá)小鼠骨骼肌PPAR，SIRT1，PGC-1α，和PGC-1β表達(dá)顯著升高，其中SIRT1可通過p53，F(xiàn)oxo，PGC-1α等調(diào)控細(xì)胞的生長、分化、自噬和凋亡等功能。其中，IL-15可誘導(dǎo)PGC-1α的表達(dá)，PGC-1α的表達(dá)可提高線粒體質(zhì)量，抑制線粒體氧化應(yīng)激的發(fā)生，從而抑制線粒體凋亡通路[27]，這是IL-15抑制凋亡的可能機(jī)制之一。也有研究發(fā)現(xiàn)，IL-15的抗凋亡作用很可能是通過TNF-α通路進(jìn)行調(diào)節(jié)的。IL-15可以下調(diào)TNFR-1，從而抑制caspase系列蛋白（caspase3，caspase9）的表達(dá)而抑制凋亡的發(fā)生[28]。另外，有研究證實p53為調(diào)控自噬和凋亡的共同信號分子，p53適當(dāng)激活誘導(dǎo)自噬的發(fā)生，而p53過量表達(dá)時可激活誘導(dǎo)凋亡[29]。研究表明，運(yùn)動可通過上調(diào)腦組織細(xì)胞自噬[30]，清除損傷細(xì)胞器，從而實現(xiàn)神經(jīng)保護(hù)效應(yīng)[31]。綜合本研究中結(jié)果和相關(guān)研究提示，耐力運(yùn)動訓(xùn)練誘導(dǎo)的IL-15可能通過抑制p53過度活化，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡向細(xì)胞自噬轉(zhuǎn)換，從而表現(xiàn)為促凋亡基因BAX表達(dá)的減少，抑凋亡基因BCL-2和BCL-XL表達(dá)的增加，凋亡指數(shù)的減少，進(jìn)而發(fā)揮其神經(jīng)保護(hù)作用。后期研究中我們將進(jìn)一步監(jiān)測SIRT1，PGC-1α等系列因子的變化以探討運(yùn)動誘導(dǎo)的IL-15對凋亡影響的機(jī)制及細(xì)胞自噬在此模型中的生物效應(yīng)。

4 結(jié)論

（1）耐力運(yùn)動訓(xùn)練可提高腦組織IL-15含量，其來源可能是骨骼肌源性的，此推論仍需進(jìn)一步驗證。

（2）耐力運(yùn)動訓(xùn)練提高的腦組織IL-15可能通過調(diào)節(jié)衰老小鼠腦組織細(xì)胞凋亡發(fā)生相關(guān)過程，即抑制促凋亡基因BAX和p53的表達(dá)，促進(jìn)抑凋亡基因BCL-2和BCL-XL的表達(dá)，減少腦組織細(xì)胞凋亡指數(shù)，進(jìn)而發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用。

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Neuroprotective Role of Endurance Exercise-induced Brain IL-15 M ediated Apop tosis Relative Pathway in Aged M ice

XUE Jingjing1，2，3，XU Zhen2，3，JIANGNing2，3，ZHANGYong2，3
（1.School of Sport Science，Beijing Sport University，Beijing 100084，China；2.Tianjin Key Laboratory of Exercise Physiology and Sports Medicine，Tianjin University of Sport，Tianjin 300381，China；3.Dept.of Health&Exercise Science，Tianjin University of Sport，Tianjin 300381，China）

Purpose：The aim of present study is to observe the effect of endurance exercise training on the content of brain IL-15 and apoptosis，and investi?gate the relationship between brain IL-15 and apoptosis，discuss the neuroprotective role of IL-15 induced by endurance exercise in aged brain.Methods：60 male C57BL/6micewere divided into 4 groups，2month Young Controlgroup（YC，n=15），2month Young Enduranceexercise traininggroup（YE，n=15），12 month Old Control group（OC，n=15），12month Old Endurance exercise training group（OE，n=15）.Endurance exercise group performed treadmill training for 8weeks，5days/week，30minutes/day，atapproximately 12M/m.After exercise training，IL-15 content changesof brain tissue，muscle tissue and blood were measured by using ELISA Kit for Mouse IL-15；IL-15mRNA、BAXmRNA、p53mRNA、BCL-2mRNA and BCL-XLmRNA expression in brain weremea?sured by RT-PCR；Brain cell apoptosiswere detected by TUNELmethod.Results：1.Compared with YC，contentofbrain tissue、muscle tissue and blood IL-15 increased significantly in YE and OC；Compared with OC，content of brain tissue、muscle tissue and blood IL-15 of OE increased significantly.2.Com?pared with YC，BAX、p53、BCL-2 and BCL-XLmRNA expression and the TUNEL index were increased significantly in OC；Compared with OC，BAX and p53mRNA expression and the TUNEL indexwere decreased significantly in OE，BCL-2 and BCL-XLmRNA expressionwere increased significantly in OE.3. Compared with YC，IL-15mRNA expression were increased significantly in OC，Compared with OC，IL-15mRNA expression did not changed significantly in OE.Conclusions：The endurance exercise for 8 weeks upregulated the contentof IL-15 in brain；Exercise-enriched IL-15may take part in the aged-relative apoptosisprocess toexertneuroprotectiveeffects.

IL-15；enduranceexercise training；brain；aging

G 804.2

：A

：1005-0000（2017）01-016-06

10.13297/j.cnki.issn1005-0000.2017.01.003

2016-11-20；

2017-01-10；錄用日期：2017-01-11

國家自然科學(xué)基金項目（項目編號：31370014）；天津市科技創(chuàng)新體系創(chuàng)新平臺計劃專項（項目編號：10SYSYJC28400）

薛晶晶（1988-），女，河北唐山人，在讀博士研究生，研究方向為運(yùn)動生理學(xué)。

1.北京體育大學(xué)運(yùn)動人體科學(xué)學(xué)院，北京100084；2.天津體育學(xué)院天津市運(yùn)動生理與運(yùn)動醫(yī)學(xué)重點實驗室，天津300381；3.天津體育學(xué)院健康與運(yùn)動科學(xué)系，天津300381。