2020年7月21日

运动诱导的蛋白质可能逆转与年龄有关的认知能力下降

乍看上去

  • 运动诱导的蛋白质恢复了小鼠与年龄有关的记忆丧失和新的脑细胞生长。 
  • 活跃的老年人比久坐的成年人体内循环的蛋白质更多。
  • 结果表明,运动除了对衰老具有预防作用外,还可能具有振兴作用。
小组在步行的资深成人通过公园在一个晴天。 新发现表明体育锻炼如何减缓与年龄有关的认知能力下降。 FatCamera / E +通过Getty Images

随着年龄的增长,运动和体育锻炼很重要。它们有助于保持身体和大脑健康。保持活跃可以防止身体活动能力丧失,从而帮助您保持独立。它还可能减缓与年龄有关的认知能力下降。

研究人员不知道运动如何减缓与年龄有关的认知能力下降。对此过程有更好的理解,可能会指出一些方法来帮助那些因脆弱或健康状况而难以锻炼的人。

在动物中,运动已被证明可以逆转与海马有关的大脑区域中与年龄有关的衰落。该区域对于学习,记忆和其他认知功能很重要。为了确定运动可能对大脑产生的潜在振兴作用,旧金山加利福尼亚大学的Saul A. Villeda博士领导的研究小组比较了具有大量体育活动的小鼠血液中循环的蛋白质与那些久坐的老鼠。这项工作是由国立卫生研究院国家老龄研究所(NIA)资助的。结果于2020年6月10日发布于 科学。

研究人员比较了幼鼠(3个月)和老年(18个月)老鼠的大脑,这些老鼠要么可以进入笼子里的滚轮运行六周,要么久坐。他们研究了与年龄相关的海马分子和细胞变化。与久坐的小鼠相比,活跃的老年小鼠表现出增加的称为神经元的新脑细胞生成,并且神经细胞生长因子水平更高。他们在依赖海马的学习和记忆任务中也减少了错误。

然后,研究小组从活跃(或久坐)的年轻小鼠(6至7个月)和成年小鼠(18个月)中收集血液和血浆。他们在三周内将血浆分别注入了年龄较大的小鼠的不同组中八次。从活动组接受血液的衰老小鼠显示出新的神经元增加,并且在学习和记忆任务方面与活动小鼠本身相似。

在活跃小鼠的血液中发现了许多较高水平的蛋白质。研究人员研究了一种肝脏制造的GPLD1。研究人员将这种蛋白质的基因注入了年老的小鼠,导致其肝脏产生GPLD1。三周后,这些动物表现出脑细胞生长,并且在学习和记忆方面的改善与活动小鼠相似。

GPLD1似乎没有进入大脑,表明该蛋白通过一种或多种直接与大脑相互作用的分子起作用。需要进一步研究以了解其作用机理。

研究人员还从健康的老年人(66至78岁)中采集了血液样本,以研究这种蛋白质是否可以在人类中发挥类似的作用。运动量大的人的GPLD1水平较高(>每天7100步)比久坐的人(<7100 steps per day).

维莱达说:“通过这种蛋白质,肝脏对身体活动做出了反应,并告诉老大脑变年轻。” “这是肝脑沟通的一个杰出例子,据我们所知,没有人知道。”

需要更多的研究来确定人们需要多少运动,持续多长时间以及进行何种运动才能看到认知上的好处。此外,找出这种蛋白质对大脑的影响的潜在因素,可以帮助研究人员开发出与年龄相关的认知能力下降的疗法。

-作者Tianna Hicklin博士

相关链接

参考文献: 血液因子转移运动对老年大脑神经发生和认知的有益作用。 Horowitz AM,Fan X,Bieri G,Smith LK,Sanchez-Diaz CI,Schroer AB,Gontier G,Casaletto KB,Kramer JH,Williams KE,Villeda SA。 科学。 2020 Jul 10; 369(6500):167-173。 doi:10.1126 / science.aaw2622。 PMID:32646997。

资金: 美国国立卫生研究院国家老龄化研究所(NIA);希尔布鲁姆基金会;美国衰老研究联合会;艾琳钻石基金; M.和L. Benioff。