明明没运动却能让大脑以为健过身,这可能吗?

本文转自:中国数字科技馆
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众所周知 , 运动对于衰老的大脑益处多多 , 而加州大学旧金山分校(UCSF)伊莱和伊迪丝·博德再生医学和干细胞研究中心(Eli and Edythe Broad Center for Regeneration Medicine and Stem Cell Research)的科学家最新的小鼠研究结果表示 , 一种先前研究不多的肝脏蛋白质可能是产生这一效果的主要原因 。这项研究发现有望催生新型治疗手段 , 让那些由于身体条件局限无法锻炼的人也能得到和体育锻炼同样的神经保护效果 。
在如何保护大脑免于衰老相关认知减退方面 , 锻炼是被研究得最多、也最为有效的方法 。锻炼被证明能够改善神经退行性疾病(比如阿尔茨海默症和额颞叶痴呆)患者的认知能力 , 甚至还能让那些因具有罕见基因变体、不可避免会患上痴呆症的人受益 。
但是 , 许多老年人因为身体条件限制或者身患残疾无法定期锻炼 。长久以来 , 研究人员一直在寻找各种疗法 , 给身体活动量有限的人带来同样的神经益处 。
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发表在《科学》杂志的这项研究提出 , 小鼠锻炼之后 , 它们的肝脏会在血液中分泌一种称为Gpld1的蛋白质 。血液中这些蛋白质的水平与老年小鼠的认知功能改善相对应 。而与UCSF记忆和衰老中心合作的一项研究发现 , 在经常锻炼的老年人血液中 , 这种酶的水平也得到了提升 。但是 , 研究人员表示 , 仅仅增加小鼠肝脏产生的Gpld1水平给大脑带来的好处就和长期锻炼带来的效果相同 。
“如果有一种药物能够产生和锻炼一样的效果 , 那么人人都会服用它 。现在 , 我们的研究表明 , 至少其中的某些好处有一天可能可以通过服药实现 。”Saul Villeda博士说道 , 他是该研究的高级作者 , 也是UCSF解剖学系和物理治疗与康复科学系的助理教授 。
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维莱达实验室先前的研究已经表明 , 年轻小鼠血液中存在的生物因子能够让衰老小鼠大脑再度恢复活力 , 同时 , 反过来 , 衰老小鼠血液中的生物因子能够导致年轻小鼠过早出现与衰老相关的认知衰退 。这些研究结果引起了实验室的研究生Alana Horowitz和博士后研究员 Xuelai Fan的兴趣 , 她们俩寻找着可能的血液传播因子 , 产生和锻炼一样的益处 , 也就是和“年轻血液”实验中的方式一样 , 让衰老的大脑恢复活力 。
Horowitz和Fan让老年小鼠定期锻炼 , 持续7周 , 然后抽取它们身上的血液 , 注射入完全不运动的老年小鼠体内 。她们发现 , 为期四周的疗程大幅改善了年长小鼠的学习和记忆能力 , 类似于在定期锻炼的小鼠体内看到的那样 。在检查动物大脑时 , 她们在海马体发现了新神经元大量产生的证据 , 而先前研究早已证明运动锻炼有益于恢复海马体的活力 。
为了发现血液中究竟哪些特异性生物因子在这一现象背后发生作用 , Horowitz、Fan和同事们检测了运动小鼠和不运动小鼠血液内不同可溶性蛋白的含量 。研究团队识别出30种候选蛋白质 , 让他们惊讶的是 , 其中19种主要来自肝脏 , 而且许多先前还与控制人体的新陈代谢功能相关 。这些蛋白质中有两种在代谢过程中的作用尤为突出 , 即Gpld1和Pon1 。研究人员选择深入研究Gpld1 , 因为以前的研究很少探究它的功能 。

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