作為一個(gè)酷愛(ài)運動(dòng)的人,除非要工作,不然奇點(diǎn)糕的腿怎么也閑不住,麻將桌也休想將我困住一小時(shí)以上。而對于我們這些熱愛(ài)運動(dòng)的人,生命也不忘給與饋贈。
除了強身健體、提神醒腦、減少疾病等這些眾所周知的好處外,運動(dòng)還被發(fā)現對于目前全球日趨嚴重的阿爾茲海默病(AD)有預防作用。
去年9月,《科學(xué)》上發(fā)表的一項研究指出,運動(dòng)可以刺激小鼠大腦產(chǎn)生多種細胞因子,改善大腦環(huán)境,有助于A(yíng)D的緩解和治療[1]。
不過(guò),科學(xué)家并不清楚運動(dòng)到底是通過(guò)何種方式改善大腦環(huán)境的。
2019年1月8日,巴西科學(xué)家FernandaFelice教授帶領(lǐng)的研究團隊發(fā)現,運動(dòng)(游泳)時(shí)肌肉釋放的一種叫做鳶尾素的激素,可以進(jìn)入大腦,增加大腦海馬體中鳶尾素的水平,從而拯救因AD造成的突觸可塑性和記憶能力損失。這項研究對于A(yíng)D的預防和治療有重要的指導意義,相關(guān)論文發(fā)表在著(zhù)名學(xué)術(shù)期刊《自然醫學(xué)》上[2]。
這幾年來(lái),AD的研究可謂一波三折,病因仍然撲朔迷離,而相關(guān)藥物的研發(fā)投入也大多打了水漂。
不過(guò),經(jīng)過(guò)多年的努力,科學(xué)家們也發(fā)現了AD的很多線(xiàn)索。
AD大腦的一個(gè)突出特點(diǎn)就是β-淀粉樣蛋白和tau蛋白的沉積,并且出現了能量代謝異常的現象,包括葡萄糖攝入減少和胰島素抵抗等。此外,AD還與代謝異常有關(guān),例如二型糖尿病患者患AD的風(fēng)險更高[3]。
之前有研究發(fā)現,治療代謝類(lèi)疾病有助于減少AD的發(fā)生。再結合運動(dòng)能夠預防AD的研究。這些證據暗示AD、運動(dòng)、代謝這三者之間存在著(zhù)某種不為人所知的聯(lián)系[3]。
2012年,哈佛大學(xué)的BruceSpiegelman教授團隊發(fā)現,運動(dòng)會(huì )刺激細胞釋放一種新的激素——鳶尾素。鳶尾素能作用于皮下脂肪,促進(jìn)白色脂肪轉化成米色脂肪[4]。
隨后,科學(xué)家又發(fā)現鳶尾素還具有保護神經(jīng)[5]、增加皮質(zhì)骨量[6]、減少骨丟失[7]等作用。前不久,我們剛報道了Spiegelman教授團隊找到了鳶尾素受體的研究。
考慮到鳶尾素與運動(dòng)、代謝的關(guān)系,以及其所具有的神經(jīng)保護功能。Fernanda教授猜測,鳶尾素可能就是連接運動(dòng)與AD的信使。
于是,Fernanda團隊檢測了AD小鼠和AD患者的腦脊液及海馬體,發(fā)現這些部位鳶尾素的水平確實(shí)降低了。
隨后,他們還證實(shí),鳶尾素減少的后果確實(shí)很?chē)乐亍⒄P∈蟮镍S尾素下調后,小鼠海馬體的突觸可塑性以及記憶能力都受到了嚴重損害。
那么增強AD小鼠大腦中鳶尾素的水平會(huì )有什么效果呢?研究人員發(fā)現,當AD小鼠海馬體中鳶尾素水平提升后,海馬體中神經(jīng)突觸的連接明顯增多。與此同時(shí),小鼠的記憶能力也增強了,在迷宮實(shí)驗中表現得更加出色。
不僅如此,增強鳶尾素表達還能能減少β-淀粉樣蛋白與神經(jīng)元的結合,降低可溶性β-淀粉樣白-42(Aβ42)的水平。不過(guò),不可溶的Aβ42并沒(méi)有受到影響。
此外,鳶尾素水平的上升還提高了各種與突觸連接相關(guān)的基因表達,比如cAMP信號通路相關(guān)基因的表達。這條通路在記憶形成中發(fā)揮著(zhù)重要作用。
總之,增強鳶尾素的表達對患有AD的大腦具有多方面的好處。
前面我們提到過(guò),運動(dòng)能刺激鳶尾素的分泌,而鳶尾素又能緩解AD病情。那么由運動(dòng)產(chǎn)生的鳶尾素是否真的能影響到大腦?
研究人員讓小鼠們完成了一項為期5周,每周五天,每天1小時(shí)的游泳訓練。然后對這些小鼠進(jìn)行檢測,發(fā)現它們大腦中鳶尾素水平確實(shí)有所恢復,記憶能力得到提升。而且,海馬體中細胞因子和突觸連接也增加了。
隨后,研究者們還進(jìn)一步證實(shí),大腦情況的改善確實(shí)來(lái)自于運動(dòng)產(chǎn)生的鳶尾素。
研究者分別在小鼠的外周血液系統中增加或減少鳶尾素,發(fā)現都能影響到小鼠海馬體中鳶尾素的含量,進(jìn)而影響到小鼠的突觸連接和記憶能力。這表明外周血液循環(huán)中的鳶尾素確實(shí)能進(jìn)入大腦,而運動(dòng)產(chǎn)生的鳶尾素是釋放到血液中的。
這項研究揭示了鳶尾素信號通路與AD之間的聯(lián)系,并發(fā)現增加外周血液系統中鳶尾素的含量可能是治療AD的潛在策略。此外,該研究還建立起了運動(dòng)預防和改善AD的完整聯(lián)系。
運動(dòng)改善AD的機制
在以后的研究中,科學(xué)家會(huì )繼續探索鳶尾素信號在大腦中發(fā)揮作用的具體方式,比如找到大腦中鳶尾素的受體等。
不過(guò),本文作者也提到,雖然AD患者腦脊液中鳶尾素的含量降低,但血液中鳶尾素的含量并不受影響。而且,鳶尾素減少只發(fā)生在中期到晚期的AD患者中,輕度認識障礙的患者并沒(méi)有這種現象。這說(shuō)明鳶尾素減少并不是引起AD患者早期認知障礙的原因。但隨著(zhù)疾病的進(jìn)程,鳶尾素的減少加劇了認知障礙。
也就是說(shuō),鳶尾素損失是AD造成的,而非AD的病因。因此,我們對AD的研究仍任重道遠。
不過(guò)無(wú)論如何,這次的發(fā)現對于改善AD的病情仍然具有重要的指導意義。對于無(wú)法運動(dòng)的老年AD患者來(lái)說(shuō),開(kāi)發(fā)激活鳶尾素信號通路的藥物,或許是一個(gè)不錯的選擇。
而對于感受到曾經(jīng)“充沛”的智力正在不停流失的奇點(diǎn)糕來(lái)說(shuō),運動(dòng)能增加突觸可塑性,增強記憶力,并能預防AD,何樂(lè )而不為呢?