Nature:越运动越聪明!

左手奶茶右手快乐水,上班久坐,下班葛优躺,再加上长时间使用电子产品的你,是不是感觉脑子有那么点儿不好使了?似乎记忆力也在衰退?

自信点,把似乎去掉。

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众所周知,运动有益健康。2019年,《Hippocampus》发布的一篇文章提出,运动能够增加年轻人海马DG/CA3 亚区的体积,从而增强记忆力。2020年发表在《Scientific Reports》的一篇文章指出,运动能够通过促进成年海马的神经新生从而逆转由海马损伤引起的神经学习缺陷。

然而,对于多数人而言,运动永远明天的事情。那么,是否能够在不运动的情况下获得与运动带来的相似的健康益处呢?

或许还真可以!

在一项新的研究中,来自美国斯坦福大学医学院的研究人员发现血浆中可能存在一种对大脑有益的抗炎因子,通过运动锻炼,这些抗炎因子的水平会显著提高。如果将这些抗炎因子注入不运动的小鼠体内,甚至能提高它们的学习能力和记忆力。

此外,他们也发现,认知损害患者在坚持锻炼 6 个月后,体内的抗炎因子也有所增加。相关研究结果于2021128日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“Exercise plasma boosts memory and dampens brain inflammation via clusterin”。这一发现可能会开启一扇治疗之门,通过控制那些不怎么运动的人的大脑炎症,有可能降低他们患神经退行性疾病的风险或减缓其进展。

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运动的好处真是数不胜数,这也让其成了科学研究的热点,尤其是运动在减缓认知老化和神经退化方面,一直受到重点关注。有研究表明运动带来的认知益处,与海马体内的可塑性增加和炎症减少有关,但对调节这些影响的因素和机制仍知之甚少。

在这项新的研究中,研究人员比较了同年龄的马拉松小鼠和久坐小鼠的血液样本。他们表明,输注来自马拉松小鼠的血液可以减少久坐小鼠的神经炎症,并改善其认知能力。此外,他们还分离出了一种血源性蛋白,它似乎在运动的抗神经炎症效果中发挥了重要作用。

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研究人员在3个月大的实验室小鼠的笼子里装上了功能性或锁上的跑步轮,这些小鼠的代谢相当于25岁的人类。在小鼠跑步 28 天后,海马体中整体细胞存活率增加,包括神经元(NeuN+ BrdU+细胞)、神经干细胞和祖细胞(NSPCSox2+ GFAP-细胞)和星形胶质细胞(GFAP+ BrdU+细胞)。

接下来,这些作者收集了马拉松小鼠的血液,以及作为对照的久坐小鼠的血液。然后,每隔三天,他们将来自马拉松小鼠或久坐小鼠的血浆(血液中无细胞的部分)注射给其他的久坐小鼠。每次注射的数量相当于接受注射的小鼠总血量的7%8%(在人类中,同等数量的血液大约是1/23/4品脱)。

在随后的两项记忆测试中,被注射运动鼠血浆的懒鼠的测试成绩明显优于对照组。此外,与对照组相比,注射运动鼠的血浆后,这些不运动小鼠的海马体中产生了更多的新神经元。海马体是一种与记忆相关的大脑结构,这说明小鼠的记忆的确得到了结构性改善。

| 接受 RP(运动小鼠血浆) 与接受 CP (对照小鼠血浆)的受体小鼠在莫里斯水迷宫测试

与久坐小鼠相比,一个月的稳定跑步足以使马拉松小鼠大脑中的神经元和其他细胞的数量大幅增加。

在对马拉松小鼠血液中的蛋白进行检查时,研究人员发现了235种不同的蛋白。与久坐小鼠相比,其中23种蛋白变得较少,26种蛋白变得较多。在这些不同表达的蛋白中,有几种与补体级联一组由大约30种血源性蛋白组成的蛋白,它们相互作用,启动对病原体的免疫反应有关。

进一步的研究发现,血液中的凝集素发挥着关键作用。从马拉松小鼠血浆中去除一种称为簇集素(clusterin)的蛋白在很大程度上抵消了它对久坐小鼠大脑的抗炎作用。研究人员测试的其他蛋白都没有同样的效果。簇集素是一种补体级联的抑制剂,它在马拉松小鼠的血液中的含量比久坐小鼠明显要高。簇集素与大脑内皮细胞表面上大量存在的受体结合。

在人体试验中,他们同样证实了凝集素可以改善轻度认知障碍患者的大脑功能。在为期6个月的有氧运动项目结束时,20名患有轻度认知障碍(阿尔茨海默病的前兆)的退伍军人血液中的簇集素水平升高了。这项研究表明,血液中的凝集素可以部分扭转大脑的衰退,并且这种能力可以通过输血来传递给其他个体。

说了这么多,你还不赶紧运动起来吗?

参考资料:
Zurine De Miguel et al.  Exercise plasma boosts memory and dampens brain inflammation via clusterin. Nature, 2021, doi:10.1038/s41586-021-04183-x.

来自: 生物谷

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