2022年11月2日

运动如何预防神经退行性疾病的新见解

越来越多的证据表明，锻炼可以改善大脑功能，延缓或预防阿尔茨海默病和帕金森病等神经退行性疾病的发病。虽然潜在的机制尚不清楚，但最近的研究表明，运动诱导的外周系统(如肌肉、肠道、肝脏和脂肪组织)的激活可能会影响神经可塑性。《纽约时报》特刊大脑可塑性提出了关于神经可塑性和认知健康的外围因素的作用的新研究和见解。

佛罗里达大西洋大学查尔斯·e·施密特医学院和脑研究所的联合客座编辑兼杂志主编Henriette van Praag博士解释说:“至少有十几种外周因素已经被确定，它们影响神经营养素水平、成人神经发生、炎症、突触可塑性和记忆功能。”

组织蛋白酶B (CTSB)，一种肌肉因子和脑源性神经营养因子(BNDF)已被发现具有强大的神经保护作用。在一个新的研究在本期特刊中，调查人员调查了是否增加有氧运动强度会增加血液中循环的CTSB和BDNF的数量。16名年轻的健康受试者以最大容量完成基于跑步机的有氧运动，然后以40%、60%和80%的容量完成。

在每一轮运动后采集的血液样本中测量循环CTSB和BDNF，并在骨骼组织中测量CTSB蛋白、BDNF蛋白和mRNA的表达。研究人员发现，高强度的运动可以提高血液循环中的CTSB年轻的成年人并且骨骼肌组织同时表达CTSB和BDNF的信息和蛋白质。

“CTSB和BDNF是很有希望的治疗靶点，可以延缓认知障碍的发生和发展，”密歇根大学运动机能学学院的首席研究员Jacob M. Haus博士说。“未来的研究需要阐明调节它们的释放、加工和纤维类型在骨骼肌组织中的特定作用的机制。”

这期特刊还分享了一项新的研究，即CTSB可能通过调节处理速度在认知控制中发挥作用，中等强度和高强度间歇运动都能增加年轻成年女性的血清BDNF水平和工作记忆表现。

五篇综述文章涵盖了肌肉、肝脏、脂肪组织、肠道微生物组和大脑之间的器官间串扰。虽然众所周知，运动可以保护中枢神经系统，但直到最近才发现运动的作用取决于骨骼肌的内分泌能力。在他们的审查圣裘德儿童研究医院发育神经生物学部门的Mamta Rai博士和Fabio Demontis博士强调了肌肉因子、代谢物和其他非常规因素的影响，这些因素介导了肌肉-大脑和肌肉-视网膜通信对神经发生、神经递质合成、蛋白质平衡、情绪、睡眠、认知功能和运动后进食行为的影响。

他们还提出了一种可能性，即由不活动和肌肉疾病状态引起的有害肌肉因子可能成为治疗干预的新焦点。他们说:“我们认为，通过调节肌素和肌代谢物来定制肌肉到中枢神经系统的信号，可能会对抗与年龄相关的神经退行性变和受系统信号影响的脑部疾病。”

男性和女性在对身体活动的生物反应以及对神经退行性疾病的发病、进展和结果的脆弱性方面表现出差异。一个审查阿拉巴马大学伯明翰分校的Constanza J. Cortes博士和加州州立大学的Zurine De Miguel博士共同撰写的一篇文章，讨论了关于免疫系统对运动反应的性别特异性差异的新兴研究，这是体育活动影响大脑的潜在机制。

“个别研究结果表明，女性对运动的免疫反应可能会增强，但还需要进一步的研究，”科尔特斯博士和德米格尔博士说。“需要整合神经科学、运动生理学和老年科学的跨学科研究来解释认知衰老和与年龄相关的神经退行性疾病的性别差异，并开发新的治疗靶点。”

研究大脑和大脑之间的相声脂肪组织特别是一种可以穿过血脑屏障的激素，已被证明可以改善阿尔茨海默病动物模型中的神经元功能;越来越多的证据表明神经发生可以由肠道微生物组调节;运动和饮食对海马BDNF信号的影响的研究，这为神经退行性疾病的治疗提供了建议。