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科学大发现,运动产生的鸢尾素可以增加大脑突触连接,改善记忆力

 九不同 2019-01-24

作为一个热爱工作的人,每张健身卡都只使用了一次。然而我们都知道热爱运动的人,生命也不忘给与奉送。

除了强身健体、提神醒脑、削减疾病等这些众所周知的优点外,运动还被发现于目前全球日趋严重的阿尔兹海默病(AD)有防备效果。

2019年1月8日,巴西科学家Fernanda Felice教授带领的研讨团队发现,运动(游水)时肌肉开释一种叫做鸢尾素的激素,可以进入大脑,增加大脑海马体中鸢尾素,然后解救因AD形成的突触可塑性和记忆损失。这项研讨关于AD的防备和医治有重要的指导意义,相关论文宣布在著名学术期刊《天然医学》上。

这几年来,AD的研究可谓一波三折,病因仍然错综复杂,而相关药物的研制投入也大多打了水漂。

AD大脑的一个杰出特点就是β-淀粉样蛋白和tau蛋白的堆积,并且出现了能量代谢反常的现象,包含葡萄糖摄入削减和胰岛素反抗等。此外,AD还与代谢反常有关,例如二型糖尿病患者患AD的可能更高。

2012年,哈佛大学的Bruce Spiegelman教授团队发现,运动会影响细胞开释一种新的激素——鸢尾素。鸢尾素能效果于皮下脂肪,促进白色脂肪转化成米色脂肪。随后,科学家又发现鸢尾素还具有维护神经、添加皮质骨量、削减骨丢失等效果。前不久,刚报道了Spiegelman教授团队找到了鸢尾素受体的研讨。

鸢尾素的效果

考虑到鸢尾素与运动、代谢的关系,以及其所具有的神经保护功用。Fernanda教授猜测, 鸢尾素或许就是连接运动与AD的信使

于是,Fernanda团队检测了AD小鼠和AD患者的脑脊液及海马体,发现这些部位鸢尾素的水平确实降低了。

那么增强AD小鼠大脑中鸢尾素的水平会有什么效果呢?研讨人员发现,当AD小鼠海马体中鸢尾素水平提高后,海马体中神经突触的衔接明显增多。与此同时,小鼠的记忆能力也增强了,在迷宫实验中体现得更加超卓。

APP/PSA ΔE9为AD小鼠模型

AdFNDC5指过表达鸢尾素

不仅如此,增强鸢尾素表达还能能减少β-淀粉样蛋白与神经元的结合,降低可溶性β-淀粉样白-42(Aβ42)的水平,不过,不可溶的Aβ42并没有受到影响。

鸢尾素表达能削减β-淀粉样蛋白与神经元的结合

此外,鸢尾素水平的上升还提高了各种与突触连接相关的基因表达,比如cAMP信号通路相关基因的表达。这条通路在回忆构成中发挥着重要作用。总之,增强鸢尾素的表达对患有AD的大脑具有多方面的优点。

研讨人员让小鼠们完成了一项为期5周,每周五天,每天1小时的游水训练。然后对这些小鼠进行检测,发现它们大脑中鸢尾素水平确实有所恢复,记忆得到提高。而且,海马体中细胞因子和突触衔接也添加了。

β-淀粉样蛋白影响的小鼠记忆力恢复

研讨者分别在小鼠的外周血液系统中添加或削减鸢尾素,发现都能影响到小鼠海马体中鸢尾素的含量,进而影响到小鼠的突触衔接和记忆能力。这表明外周血液循环中的鸢尾素确实能进入大脑,而运动产生的鸢尾素是开释到血液中的。

这项研究表明了鸢尾素信号通路与AD之间的联系,并发现增加外周血液体系中鸢尾素的含量可能是医治AD的潜在策略。此外,该研究还建立起了运动预防和改善AD的完好联系。

运动改进AD的机制

不过,本文作者也说到,尽管AD患者脑脊液中鸢尾素的含量降低,但血液中鸢尾素的含量并不受影响。而且,鸢尾素削减只发生在中期到晚期的AD患者中,轻度认识障碍的患者并没有这种现象。这说明鸢尾素削减并不是引起AD患者早期认知障碍的原因。但随着疾病的进程,鸢尾素的削减加重了认知障碍。

不过无论如何,这次的发现关于改进AD的病况仍然具有重要的指导意义。关于无法运动的老年AD患者来说,开发激活鸢尾信号通路的药物,或许是一个不错的挑选。

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