作為一個酷愛運動的人,除非要工作,不然奇點糕的腿怎么也閑不住,麻將桌也休想將我困住一小時以上。而對于我們這些熱愛運動的人,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,運動還被發(fā)現(xiàn)對于目前全球日趨嚴重的阿爾茲海默?。ˋD)有預防作用。
去年9月,《科學》上發(fā)表的一項研究指出,運動可以刺激小鼠大腦產生多種細胞因子,改善大腦環(huán)境,有助于AD的緩解和治療[1]。
不過,科學家并不清楚運動到底是通過何種方式改善大腦環(huán)境的。
2019年1月8日,巴西科學家FernandaFelice教授帶領的研究團隊發(fā)現(xiàn),運動(游泳)時肌肉釋放的一種叫做鳶尾素的激素,可以進入大腦,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AD的預防和治療有重要的指導意義,相關論文發(fā)表在著名學術期刊《自然醫(yī)學》上[2]。
這幾年來,AD的研究可謂一波三折,病因仍然撲朔迷離,而相關藥物的研發(fā)投入也大多打了水漂。
不過,經過多年的努力,科學家們也發(fā)現(xiàn)了AD的很多線索。
AD大腦的一個突出特點就是β-淀粉樣蛋白和tau蛋白的沉積,并且出現(xiàn)了能量代謝異常的現(xiàn)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,例如二型糖尿病患者患AD的風險更高[3]。
之前有研究發(fā)現(xiàn),治療代謝類疾病有助于減少AD的發(fā)生。再結合運動能夠預防AD的研究。這些證據暗示AD、運動、代謝這三者之間存在著某種不為人所知的聯(lián)系[3]。
2012年,哈佛大學的BruceSpiegelman教授團隊發(fā)現(xiàn),運動會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,促進白色脂肪轉化成米色脂肪[4]。
隨后,科學家又發(fā)現(xiàn)鳶尾素還具有保護神經[5]、增加皮質骨量[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、代謝的關系,以及其所具有的神經保護功能。Fernanda教授猜測,鳶尾素可能就是連接運動與AD的信使。
于是,F(xiàn)ernanda團隊檢測了AD小鼠和AD患者的腦脊液及海馬體,發(fā)現(xiàn)這些部位鳶尾素的水平確實降低了。
隨后,他們還證實,鳶尾素減少的后果確實很嚴重。將正常小鼠的鳶尾素下調后,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有什么效果呢?研究人員發(fā)現(xiàn),當AD小鼠海馬體中鳶尾素水平提升后,海馬體中神經突觸的連接明顯增多。與此同時,小鼠的記憶能力也增強了,在迷宮實驗中表現(xiàn)得更加出色。
不僅如此,增強鳶尾素表達還能能減少β-淀粉樣蛋白與神經元的結合,降低可溶性β-淀粉樣白-42(Aβ42)的水平。不過,不可溶的Aβ42并沒有受到影響。
此外,鳶尾素水平的上升還提高了各種與突觸連接相關的基因表達,比如cAMP信號通路相關基因的表達。這條通路在記憶形成中發(fā)揮著重要作用。
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,運動能刺激鳶尾素的分泌,而鳶尾素又能緩解AD病情。那么由運動產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小時的游泳訓練。然后對這些小鼠進行檢測,發(fā)現(xiàn)它們大腦中鳶尾素水平確實有所恢復,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,研究者們還進一步證實,大腦情況的改善確實來自于運動產生的鳶尾素。
研究者分別在小鼠的外周血液系統(tǒng)中增加或減少鳶尾素,發(fā)現(xiàn)都能影響到小鼠海馬體中鳶尾素的含量,進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)中的鳶尾素確實能進入大腦,而運動產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(xiàn)增加外周血液系統(tǒng)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預防和改善AD的完整聯(lián)系。
運動改善AD的機制
在以后的研究中,科學家會繼續(xù)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,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有這種現(xiàn)象。這說明鳶尾素減少并不是引起AD患者早期認知障礙的原因。但隨著疾病的進程,鳶尾素的減少加劇了認知障礙。
也就是說,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。
不過無論如何,這次的發(fā)現(xiàn)對于改善AD的病情仍然具有重要的指導意義。對于無法運動的老年AD患者來說,開發(fā)激活鳶尾素信號通路的藥物,或許是一個不錯的選擇。
而對于感受到曾經“充沛”的智力正在不停流失的奇點糕來說,運動能增加突觸可塑性,增強記憶力,并能預防AD,何樂而不為呢?