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目的:SD雄性大鼠腹腔注射D-半乳糖制作衰老模型,在大鼠造模前、造模过程中、造模后进行有氧运动(游泳,60min/d)干预,检测大鼠脑衰老指标、空间学习记忆能力、小脑脑源性神经营养因子BDNF的表达,探讨有氧运动对大鼠脑衰老、学习记忆能力及小脑BDNF的影响。方法:将SD大鼠(72只,3月龄,雄性)按照SD(造模前有氧运动预处理组)、ND(造模组)、NNa(注射生理盐水对照组)、NDs(造模过程中有氧运动组)、NDS(造模后有氧运动组)及NDN(造模后自然喂养组)随机分为6个大组。在造模结束后每个大组随机分为2小组:M组(SDM组、NDM组、NNa M组、NDs M组、NDSM组、NDNM组),M组进行7天的Morris行为学实验;N组(SDN组、NDN组、NNa N组、NDs N组、NDSN组、NDNN组),N组进行7天的自然喂养;总共12组(n=6)。分组后对SD大鼠进行衰老造模(D-半乳糖,100mg/kg/d);在大鼠造模不同时期进行有氧运动,使用Morris水迷宫行为学测试检测空间学习记忆能力;结束后检测各组大鼠大脑中自由基相关指标(超氧化物歧化酶SOD、谷胱甘肽过氧化酶GSH-PX、丙二醛MDA)的含量;使用real-time PCR、Western-blot等实验技术检测各组大鼠小脑中BDNF的表达情况。结果:(1)SD大鼠NNa组大鼠状态很好、行动快捷、生活饮食正常、毛发白亮;ND组的大鼠出现了明显的自然衰老特征,毛发枯黄、行动迟缓、食欲欠佳、嗜睡。(2)自由基检测结果:SDN组MDA的含量和SOD、GSH-Px的活性较NDN组差异无显著性(P>0.05);NDs N组MDA的含量显著低于NDN组(P<0.05),SOD(P<0.05)、GSH-Px(P<0.05)的活性显著高于NDN组;NDSN组MDA含量显著低于NDNN组(P<0.05),SOD、GSH-Px活性显著性高于NDNN组(P<0.05)。(3)水迷宫定位航行实验结果:各组大鼠的平均逃避潜伏期随着训练次数的增加逐渐减少且趋于稳定,不同组别之间的平均逃避潜伏期具有一定的差异;各组在第2天的平均逃避潜伏期的时间比第1天少(P<0.05);各组(除NDSM组)在第3天的平均逃避潜伏期的时间较第2天少(P<0.05);NNa M组、NDs M组的平均逃避潜伏期的时间从第3天开始趋于稳定(P>0.05);但SDM组、NDM组、NDSM组、NDNM组的平均逃避潜伏期的时间在第4天才慢慢趋于稳定(P>0.05),经过第1天的定位航行实验,NNa M组的平均潜逃避伏期的时间较NDM组少(P<0.05),NDSM组和NDNM组平均潜逃避伏期的时间慢慢增高(P<0.05),在第6天的定位航行实验中,SDM组和NDM组平均潜逃避伏期的时间差异无显著性(P>0.05),与NDNM组相比,NDSM组的大鼠平均潜逃避伏期的时间显著性降低(P<0.05)。空间(第2象限入水)探索实验表明:SDM组穿越原站台次数与NDM组差异无显著性(P>0.05);NDs M组穿越原站台次数显著高于NDM组(P<0.05);NNa M组穿越原站台次数显著高于NDM组(P<0.05);NDSM组穿越原站台次数显著高于NDNM组(P<0.05)。(4)小脑BDNF real-time PCR和Western-blot检测结果:NNa N组小脑BDNF m RNA(P<0.05)和蛋白的表达量(P<0.05)显著高于NDN组;SDN组小脑BDNF m RNA较NDN组差异无显著性(P>0.05),SDN组小脑BDNF蛋白质的表达量较NDN组差异无显著性(P>0.05);NDs N组小脑BDNF m RNA(P<0.05)和蛋白的表达量(P<0.05)显著性高于NDN组,NDSN组小脑BDNF m RNA表达显著性高于NDNN组(P<0.05),蛋白质量的表达显著性高于NDNN组(P<0.05),M组与其相对应N组变化趋势相同,组间无显著差异(P>0.05)。结论:(1)造模后SD大鼠的形态学特征和各自由基相关指标证明衰老模型造模成功。(2)造模前对SD大鼠进行有氧运动干预,大鼠小脑BDNF的表达没有上调,大鼠空间学习记忆能力没有明显的变化。(3)在造模过程中和造模后对SD大鼠进行有氧运动干预,能上调大鼠小脑BDNF的表达,提高大鼠空间学习记忆能力。(4)实验证明有氧运动上调大鼠小脑BDNF的表达,可能是延缓大鼠空间学习记忆能力衰退的机制之一。