eLife：运动如何提高记忆力？

  众所周知，体育锻炼对大脑有好处，但是如何做到的呢？近期，科学家们发现，脂肪酸的代谢可产生一种化学物质，增强一种大脑生长因子的表达。
  定期体育锻炼提供的不仅仅是一个苗条的体格，而且还能增强思维，甚至可以抵消抑郁症或阿尔茨海默氏病，相关阅读：苏国辉、徐爱民教授PNAS：运动为何能够抗抑郁。最近在《eLife》杂志上发表的一项研究中，科学家解释了“肌肉运动如何能影响大脑的生物学”。关键的沟通因子是D-beta-hydroxybutyrate (DBHB)，脂肪酸代谢的一种产物，可介导表观遗传学变化来上调脑源性神经营养因子（BDNF）的编码基因。
  纽约大学Langone医学中心的Moses Chao和同事在小鼠中发现了这个途径。他们给一半的受试小鼠提供一个跑步的轮子，而对照组小鼠则没有。一个月后，科学家们对动物进行了解剖并分析了它们的大脑，发现运动使得小鼠海马体（负责记忆和学习）中产生了更多的BDNF。
  之前的研究表明，组蛋白去乙酰化酶（HDAC）——可去除使染色质保持开放和使基因保持活性的乙酰基，影响着BDNF的表达与记忆。果然这项研究发现，运动可减少HDAC2和HDAC3的表达。
  作者又把注意力转向了DBHB，它是细胞用完葡萄糖并转化为脂肪酸作为能量来源时，肝脏中的代谢副产品。DBHB已知可在脑外阻断HDACs。与对照组小鼠相比，运动的小鼠有更多的海马DBHB。此外，在培养的神经元中，DBHB可抑制HDACs和扩增BDNF的表达。
  基于这些实验和其他实验，研究人员提出了运动导致DBHB生产的一种机制：DBHB进入大脑并关闭HDACs，BDNF基因的乙酰化将它打开。Chao对这种小代谢物的力量感动惊讶。他说：“这是一个非常小的、简单的分子，但却有这样的效果。”
  运动不是刺激BDNF的唯一东西。Chao怀疑，任何新的经验，如旅行，都会起到同样的作用，虽然也许是通过其他机制。他说：“我们希望能找到其他像DBHB的小分子，起到类似的作用。”
  在一些神经系统疾病中BDNF的表达是降低的。但是BDNF本身作为一种治疗方法是棘手的，因为它是一个大的粘蛋白，不容易通过血液和脑之间紧密的屏障。Chao推测，像DBHB，可能有更好的机会作为一种疗法；已有研究发现它能缓解帕金森氏病和亨廷顿氏病动物模型的疾病。（原文：Exercise promotes the expression of brain derived neurotrophic factor (BDNF) through the action of the ketone body beta-hydroxybutyrate）
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