當(dāng)我們劇烈運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，大腦會(huì)釋放出大量促進(jìn)情緒并使人“感覺(jué)良好”的激素——內(nèi)啡肽。也因此，有很多人酷愛(ài)運(yùn)動(dòng)。近日，一項(xiàng)研究顯示，除了會(huì)釋放讓人產(chǎn)生幸福感的激素外，運(yùn)動(dòng)還會(huì)產(chǎn)生一種可以增強(qiáng)記憶和預(yù)防阿爾茲海默癥的激素。該研究近日已發(fā)表在《Nature Medicine》上。由美國(guó)哥倫比亞大學(xué)Vagelos內(nèi)科與外科學(xué)院和Taub阿爾茲海默癥和大腦老化研究所的研究員Ottavio Arancio教授牽頭。
眾所周知，運(yùn)動(dòng)可以提高記憶，還有研究表明，運(yùn)動(dòng)還能夠降低阿爾茲海默癥風(fēng)險(xiǎn)。但是研究人員對(duì)其中的原因知之甚少。
幾年前，運(yùn)動(dòng)專家們發(fā)現(xiàn)了一種名為鳶尾素（irisin）的激素，在運(yùn)動(dòng)期間，這種激素會(huì)釋放到循環(huán)系統(tǒng)中。最初的研究表明，鳶尾素主要在能量代謝中起作用。但是這項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)，這種激素還能促進(jìn)大腦海馬神經(jīng)元的生長(zhǎng)，這是一個(gè)對(duì)學(xué)習(xí)和記憶至關(guān)重要的區(qū)域。
Arancio說(shuō)：“這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)或許能夠解釋為什么運(yùn)動(dòng)能夠改善記憶以及在阿爾茲海默癥等腦部疾病中發(fā)揮保護(hù)作用的可能性。”
在這項(xiàng)新研究中，Arancio帶領(lǐng)國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)首先在人群中尋找鳶尾素與阿爾茲海默癥之間的聯(lián)系。他們利用腦庫(kù)的組織樣本發(fā)現(xiàn)鳶尾素存在于人的海馬體中，而阿爾茲海默癥患者海馬體中這種激素的水平會(huì)降低。而電生理和行為分析顯示，阿爾茨海默小鼠模型大腦中FNDC5/鳶尾素水平的增加，則可以顯著提高了突觸的可塑性和記憶力。
背后的作用機(jī)制是什么？研究人員最終得出，F(xiàn)NDC5 /鳶尾素會(huì)減少由β淀粉樣蛋白寡聚體誘導(dǎo)的突觸相關(guān)基因的表達(dá)，也會(huì)激活海馬神經(jīng)元中和阿爾茨海默癥相關(guān)的轉(zhuǎn)錄抑制。
在這些模型中，鳶尾素還可以防止由β淀粉樣蛋白寡聚體暴露造成的樹突棘損失，這可能是通過(guò)減少β淀粉樣蛋白寡聚體和神經(jīng)元的結(jié)合，以及降低可溶性Aβ42的水平來(lái)實(shí)現(xiàn)。最后，鳶尾素還刺激cAMP-PKA-CREB信號(hào)通路，該通路負(fù)責(zé)記憶的形成。
研究團(tuán)隊(duì)還提出證據(jù)表明，在阿爾茨海默癥模型中，F(xiàn)NDC5/鳶尾素可以調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)對(duì)突觸可塑性和記憶的保護(hù)作用。每天游泳可以讓實(shí)驗(yàn)小鼠免受AβO誘導(dǎo)的突觸障礙和記憶喪失，也能增加大腦中FNDC5 /鳶尾素的水平。
值得一提的是，抑制FNDC5/鳶尾素在大腦中的作用則會(huì)消除它原有的積極作用。更進(jìn)一步的是，外周給藥FNDC5/鳶尾素則可以繼續(xù)提供這種保護(hù)。相較之下，外周抗體中和掉FNDC5/鳶尾素則會(huì)損害突觸可塑性和記憶，阻斷運(yùn)動(dòng)的保護(hù)作用。
這些發(fā)現(xiàn)指出，運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)的外周激素可以到達(dá)大腦，并防止AβO誘導(dǎo)的突觸和記憶功能障礙。
研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，這些新的發(fā)現(xiàn)為阿爾茨海默癥的發(fā)病機(jī)制和治療策略提供了新的思路。首先，他們提供了強(qiáng)有力的證據(jù)，證明大腦中FNDC5/鳶尾素水平降低與阿爾茨海默癥相關(guān)的認(rèn)知缺陷之間存在聯(lián)系。因此，F(xiàn)NDC5/鳶尾素是診斷和監(jiān)測(cè)阿爾茨海默癥的潛在生物標(biāo)志物。
研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，在正常的老年人大腦和路易體癡呆癥患者中，F(xiàn)NDC5/鳶尾素水平的含量也有所降低，這表明這種激素對(duì)大腦紊亂和衰老的影響更為廣泛。其次，F(xiàn)NDC5/鳶尾素作為通過(guò)運(yùn)動(dòng)維持突觸功能和記憶作用的關(guān)鍵介導(dǎo)，可能是老年阿爾茨海默癥患者可選擇的治療方案。
特別是，外周給藥FNDC5/鳶尾素的有效性可以使其成為一種有吸引力的治療候選藥物。
研究團(tuán)隊(duì)同時(shí)強(qiáng)調(diào)，鳶尾素是如何進(jìn)入大腦并與大腦相互作用的，以及該蛋白是否對(duì)人類具有類似的效應(yīng)，還需要進(jìn)一步的研究。研究人員稱，這還只是動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果，要把鳶尾素用于人類臨床治療，還需要至少3至4年的研究。
論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41591-018-0275-4
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