運動好處數不完!生理、心理與神經系統都受益

0

史丹佛團隊抽取健康小鼠的血液注射到久坐不運動的小鼠身上,發現抗大腦發炎的益處可因此轉移,對神經退化性疾病的研究與治療無異是一劑強心針。

談到運動的好處,不僅可以提高心肺功能、強健肌肉、保持身材、舒緩壓力等,更有研究顯示對於減緩神經退化方面有相當的助益。過去,雖然已知體育鍛煉有益於認知能力提升、增加海馬迴內的可塑性及減少炎症,但對這些影響實質上的調節因素和機制所知甚少。

美國加州大學舊金山分校曾於 2020 年在 Science 雜誌上發表過在久臥不動的年老小鼠體中,注入經常運動的年輕小鼠的血漿後,透過運動小鼠肝臟分泌的一種名為 GPLD1 的蛋白質進入血液,從而促進大腦恢復再生等「換血回春」的神奇效果。

由於肝臟產生的 GPLD1 不會直接突破血腦屏障而進入大腦,它可能是由某些其他蛋白質釋放出來的分子進入血液,藉由減少體內炎症和血液凝固的途徑對大腦產生了影響,這些過程與老年痴呆症和認知能力下降皆有關。

日前,美國史丹佛大學團隊在 Nature 雜誌上發表了一篇名為 Exercise plasma boosts memory and dampens brain inflammation via clusterin 的論文,發現將同齡的運動小鼠血液注入久坐小鼠的體內,可降低基線神經炎症基因表現和實驗誘導導致的腦炎症,簡單來說,運動小鼠的血液可減少久坐小鼠神經發炎的現象。

血源性蛋白降低罹患神經退化性疾病風險

研究團隊檢測運動了 28 天的小鼠海馬迴中的細胞,發現包括神經元、神經幹細胞和前驅細胞以及星形膠質細胞等整體細胞的存活率都增加了。接著,研究人員鑑定了運動小鼠血漿中的 235 種蛋白質,分離出一種血源性蛋白質 -clusterin(CLU),同時發現補體和凝血途徑的蛋白質佔顯著變化蛋白質的 26% ,顯示運動對大腦補體和凝血的連結反應。

此外,輸入運動小鼠的血液後,受小鼠的空間學習能力和記憶力也得到增強。這些結果表明,運動可以改善小鼠的認知能力,且輸入跑步小鼠的血液後,受體小鼠的認知能力也因此提高。

運動小鼠血漿有效拮抗神經發炎反應

為模擬與神經退化性疾病相關的神經炎症,研究人員利用注射脂多醣( Lipopolysaccharide, LPS )-革蘭士陰性菌外鞘的分子以誘導腦血管和中樞神經炎症。

經 LPS 注射處理,小鼠海馬迴中出現近 5000 個基因表現差異;再注入運動小鼠的血漿後,大量的基因表現都可以被逆轉,其中主要差異出現在先天免疫調節及對刺激和細胞因子的反應與調節中,證明運動小鼠的血漿能有效拮抗 LPS 誘導的神經發炎反應。

對認知障礙患者的顯著效果

透過上述研究,顯示 CLU 減少海馬迴的發炎情況,以及運動可以改變補體和凝血途徑的蛋白質等結果。

為評估這些結果對人類的作用,研究人員將 20 位輕度認知障礙患者進行了 6 個月的實驗,發現與運動小鼠的研究結果一致,患者在運動後 CLU 蛋白質顯著增加,證明了抗發炎運動因子的存在,而且這些因子是可轉移的,這些因子有益於腦血管系統,不論是動物或人類都一樣受惠。

延伸閱讀:不運動也能維持肌肉健康?透過注射肌肉激素提升運動能力!

參考資料:https://www.nature.com/articles/s41586-021-04183-x

©www.geneonline.news. All rights reserved. 基因線上版權所有 未經授權不得轉載。合作請聯繫:service@geneonlineasia.com

一指訂閱
接軌全球生技醫療

週週接收編輯精選文章
為你掌握全球生醫趨勢

訂閱電子報,接軌全球生技醫療