左手奶茶右手“快樂水”,上班久坐,下班“葛優躺”,再加上長時間使用電子產品的你,是不是感覺腦子有那麼點兒不好使了?似乎記憶力也在衰退?
自信點,把“似乎”去掉。
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眾所周知,運動有益健康。2019年,《Hippocampus》釋出的一篇文章提出,運動能夠增加年輕人海馬DG/CA3 亞區的體積,從而增強記憶力。2020年發表在《Scientific Reports》的一篇文章指出,運動能夠透過促進成年海馬的神經新生從而逆轉由海馬損傷引起的神經學習缺陷。
然而,對於多數人而言,運動永遠“明天”的事情。那麼,是否能夠在不運動的情況下獲得與運動帶來的相似的健康益處呢?
或許還真可以!
在一項新的研究中,來自美國史丹佛大學醫學院的研究人員發現血漿中可能存在一種對大腦有益的“抗炎因子”,透過運動鍛鍊,這些抗炎因子的水平會顯著提高。如果將這些抗炎因子注入不運動的小鼠體內,甚至能提高它們的學習能力和記憶力。
此外,他們也發現,認知損害患者在堅持鍛鍊 6 個月後,體內的抗炎因子也有所增加。相關研究結果於2021年12月8日線上發表在Nature期刊上,論文標題為“Exercise plasma boosts memory and dampens brain inflammation via clusterin”。這一發現可能會開啟一扇治療之門,透過控制那些不怎麼運動的人的大腦炎症,有可能降低他們患神經退行性疾病的風險或減緩其進展。
圖片來源:Nature官網
運動的好處真是數不勝數,這也讓其成了科學研究的熱點,尤其是運動在減緩認知老化和神經退化方面,一直受到重點關注。有研究表明運動帶來的認知益處,與海馬體內的可塑性增加和炎症減少有關,但對調節這些影響的因素和機制仍知之甚少。
在這項新的研究中,研究人員比較了同年齡的馬拉松小鼠和久坐小鼠的血液樣本。他們表明,輸注來自馬拉松小鼠的血液可以減少久坐小鼠的神經炎症,並改善其認知能力。此外,他們還分離出了一種血源性蛋白,它似乎在運動的抗神經炎症效果中發揮了重要作用。
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研究人員在3個月大的實驗室小鼠的籠子裡裝上了功能性或鎖上的跑步輪,這些小鼠的代謝相當於25歲的人類。在小鼠跑步 28 天后,海馬體中整體細胞存活率增加,包括神經元(NeuN+ BrdU+細胞)、神經幹細胞和祖細胞(NSPC;Sox2+ GFAP-細胞)和星形膠質細胞(GFAP+ BrdU+細胞)。
接下來,這些作者收集了馬拉松小鼠的血液,以及作為對照的久坐小鼠的血液。然後,每隔三天,他們將來自馬拉松小鼠或久坐小鼠的血漿(血液中無細胞的部分)注射給其他的久坐小鼠。每次注射的數量相當於接受注射的小鼠總血量的7%至8%。(在人類中,同等數量的血液大約是1/2到3/4品脫)。
在隨後的兩項記憶測試中,被注射運動鼠血漿的“懶鼠”的測試成績明顯優於對照組。此外,與對照組相比,注射運動鼠的血漿後,這些不運動小鼠的海馬體中產生了更多的新神經元。海馬體是一種與記憶相關的大腦結構,這說明小鼠的記憶的確得到了結構性改善。
圖 | 接受 RP(運動小鼠血漿) 與接受 CP (對照小鼠血漿)的受體小鼠在莫里斯水迷宮測試
與久坐小鼠相比,一個月的穩定跑步足以使馬拉松小鼠大腦中的神經元和其他細胞的數量大幅增加。
在對馬拉松小鼠血液中的蛋白進行檢查時,研究人員發現了235種不同的蛋白。與久坐小鼠相比,其中23種蛋白變得較少,26種蛋白變得較多。在這些不同表達的蛋白中,有幾種與補體級聯—一組由大約30種血源性蛋白組成的蛋白,它們相互作用,啟動對病原體的免疫反應—有關。
進一步的研究發現,血液中的凝集素髮揮著關鍵作用。從馬拉松小鼠血漿中去除一種稱為簇集素(clusterin)的蛋白在很大程度上抵消了它對久坐小鼠大腦的抗炎作用。研究人員測試的其他蛋白都沒有同樣的效果。簇集素是一種補體級聯的抑制劑,它在馬拉松小鼠的血液中的含量比久坐小鼠明顯要高。簇集素與大腦內皮細胞表面上大量存在的受體結合。
在人體試驗中,他們同樣證實了凝集素可以改善輕度認知障礙患者的大腦功能。在為期6個月的有氧運動專案結束時,20名患有輕度認知障礙(阿爾茨海默病的前兆)的退伍軍人血液中的簇集素水平升高了。這項研究表明,血液中的凝集素可以部分扭轉大腦的衰退,並且這種能力可以透過輸血來傳遞給其他個體。
說了這麼多,你還不趕緊運動起來嗎?
參考資料:
Zurine De Miguel et al. Exercise plasma boosts memory and dampens brain inflammation via clusterin. Nature, 2021, doi:10.1038/s41586-021-04183-x.
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