2021年12月09日 10:00
【科學快訊】
▎藥明康德內容團隊編輯
今日，頂尖學術期刊《自然》發表的一項新研究，或許為不愛運動的人帶來了福音。
無數科學實驗證明，運動促進健康，不僅強身健體，還能提高大腦的認知功能。而美國斯坦福大學醫學院的研究人員發現，運動帶給大腦的好處，有辦法「轉移」給不運動的人。
為了更好地理解健身究竟如何達到健腦的效果，他們首先在實驗室裏給小鼠安排了長跑運動。研究人員在一部分鼠籠裏裝上跑步機，裏面的小鼠可以每天晚上隨心所欲地奔跑——這些年輕小鼠的年齡相當於人類的25歲，一晚上能跑7~10公里。
運動的好處很快顯現。一個月後，與從來不運動的同齡實驗小鼠相比，長跑小鼠顯得更聰明，有更強的認知和記憶能力，大腦中與記憶相關的海馬區還產生了更多的神經細胞。
令人稱奇的是，科研人員接下來做的一個實驗顯示，運動小鼠的血液，可以讓從不運動的同伴也享受到運動的好處。他們每隔幾天從長跑小鼠的體內抽取一些血液，分離出血漿，注射進不運動的小鼠體內。結果，接收了運動小鼠的血漿，就跟親自跑了步那樣，它們的新生神經細胞顯著增加，空間學習能力和記憶力也增強。
領銜這項研究的是知名神經科學家Tony Wyss-Coray教授。多年來，Wyss-Coray教授致力於在人類血漿中尋找對抗衰老和相關疾病的創新療法。他的研究團隊曾在年輕小鼠的血液中鑒定出一些蛋白分子，可以解釋為什麼給老年小鼠注射年輕小鼠的血漿，有助於老化的大腦恢複活力。
這一次，Wyss-Coray教授和同事們開始尋找，經常運動的小鼠，血液中有什麼特殊物質對大腦格外有幫助。
通過蛋白質組學分析，他們鑒定出運動小鼠的血漿內有235種蛋白的表達量與從不運動的小鼠有明顯差異。其中的大約30種蛋白質引起了研究人員的注意，因為這組蛋白質與免疫系統的補體級聯反應有關，也就是說它們可以相互作用啟動對病原體的炎症反應。
補體系統異常激活會導致慢性炎症，而神經炎症則被認為與大腦認知能力下降密切相關。因此這一結果提示，運動讓某些抗炎因子的水平上升，從而保護大腦。
研究人員進一步分析了長跑小鼠的血漿蛋白後，從中分離出一種具有抗炎作用的蛋白：簇集素（clusterin）。這是一種補體級聯抑制劑，在長跑小鼠的血液中含量明顯高於從不運動的小鼠。大腦血管的內皮細胞上有相應的受體可以結合簇集素，從而將血液中的化學信號傳遞到大腦。
實驗顯示，設法去除簇集素後，長跑小鼠的血液也就很大程度上失去了神奇效果，無法幫助不運動的小鼠減輕神經炎症。相反，通過靜脈注射簇集素，急性大腦炎症小鼠和阿爾茨海默病模型小鼠均可以減輕腦部的炎症。
和小鼠中的發現一致，研究作者還評估了人類血漿中的簇集素蛋白水平。20名輕度認知損害的患者（阿爾茨海默病的前兆）經過6個月的有氧運動干預後，體內的簇集素蛋白水平同樣有所增加。
研究人員總結說，這些結果表明血液中具有可轉移的抗炎「運動因子」，不僅讓我們對健身為什麼能健腦有了新的認識，還有望為阿爾茨海默病等認知障礙指出新的治療方向。
參考資料：
<1> Zurine De Miguel et al。， （2021） Exercise plasma boosts memory and dampens brain inflammation via clusterin。
Nature DOI： 10.1038/s41586-021-04183-x
<2> Blood from marathoner mice boosts brain function in their couch-potato counterparts。
Retrieved Dec。
7， 2021 from https：//www.eurekalert.org/news-releases/937054
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