【Nature】“运动后的血液”转移给“久坐不动”的小鼠，产生了更多的脑细胞

体育锻炼对小鼠的大脑和你的大脑都有好处。在小鼠，人类和实验室玻璃器皿中进行的大量研究已经明确了这一点。现在，一项新的研究表明，有可能把马拉松(长跑)的小鼠享受的大脑益处“转移”到它们的“沙发土豆”同伴身上（沙发土豆couch potato，指的是那些拿着遥控器，蜷在沙发上，跟着电视节目转的人，什么事都不干，只会在沙发上看电视，描述了电视对人们生活方式的影响，这个词最早诞生在美国）。

斯坦福大学医学院的研究人员已经证明，大量锻炼的年轻成年小鼠的血液对同龄、久坐不动的小鼠的大脑有益。运动小鼠血液中的单一蛋白质似乎是造成这种益处的主要原因。

这一发现可以为——通过控制没有太多运动的人的脑部炎症——来降低神经退行性疾病的风险或减缓其进展的治疗打开大门。

在这项于12月8日在《Nature》杂志上发表的研究中，斯坦福大学的研究人员比较了同龄的运动和久坐小鼠的血液样本。他们表明，从跑步小鼠身上转移血液给久坐小鼠，减少了它们的神经炎症，并改善它们的认知表现。此外，研究人员分离出一种血源性蛋白质，似乎在抗神经炎运动效果中起着重要作用。研究人员发表了一篇题为“Exercise plasma boosts memory and dampens brain inflammation via clusterin”的文章：

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

炎症和认知健康

神经病学和神经科学教授Tony Wyss-Coray博士说，神经炎症与人类的神经退行性疾病密切相关。他说，动物研究表明，神经炎症会诱发神经退行性疾病，逆转或减少神经炎症可以延长认知健康。

Wyss Coray说，任何患有流感的人都可能与发烧引起的病毒感染导致的认知功能丧失有关：“你昏昏欲睡，感觉与外界脱节，你的大脑功能不佳，你记忆不清晰”。

这是至少部分感染后全身炎症的结果。随着你的免疫系统加强对抗，炎症会溢出到你的大脑中。神经免疫学家Wyss Coray说，神经炎症还会加剧阿尔茨海默氏症和其他神经退行性疾病的进展，他在今年早些时候发表的一项研究中发现了死于COVID-19的人脑部炎症的迹象。

Wyss Coray是这项新研究的资深作者，Stanford Wu-Tsai神经科学研究所，Stanford Bio-X和Stanford妇幼保健研究所的成员，也是斯坦福大学ChEM-H的教员。主要作者是Wyss Coray团队的前博士后学者Zurine De Miguel博士，现任加州州立大学蒙特利湾分校的心理学助理教授。

众所周知，运动会诱发大脑中的许多健康表现，例如更多的神经细胞产生和更少的炎症。

Wyss Coray说：“我们发现这种运动效应在很大程度上可归因于血液中的因素，我们可以将这种效应转移给同一年龄的非运动个体身上。”

夜晚小鼠马拉松

小鼠喜欢跑。让一只笼子里的小鼠进入直径几英寸的滚轮，如果没有训练或提示，它的腿比我们的短得多，但它一晚上能跑4到6英里（他们白天睡觉）。如果你锁上轮子，它就不会做那么多运动了，尽管它仍然可以自由地在笼子四处乱窜（大致相当于现在时不时地跑到厨房去，从冰箱里拿点啤酒或零食）。

研究人员将功能性或锁定的跑轮放入3个月大的实验小鼠的笼子中，这些小鼠的代谢相当于25岁的人类。与久坐不动的小鼠相比，一个月的稳定跑步足以显著增加长跑小鼠大脑中神经元和其他细胞的数量。

接下来，研究人员从长跑小鼠和作为对照的久坐小鼠身上收集血液。然后，每三天，他们给其他久坐不动的小鼠注射长跑小鼠或沙发土豆小鼠的血浆(血液中的无细胞部分)。每次注射相当于受体小鼠总血容量的7%至8%。（同样的量在人类体内大约是1 / 2至3 / 4品脱。)

Wyss Coray说：“获得长跑小鼠血液的小鼠更聪明。在两种不同的记忆力试验中，注射长跑血浆的久坐小鼠的表现优于注射沙发土豆血浆的同样久坐的同龄小鼠。”

此外，注射长跑小鼠血浆的久坐小鼠比那些给予沙发马铃薯血浆的小鼠具有更多的细胞，这些细胞在海马体中产生新的神经元（一种与记忆和导航相关的大脑结构）。

科学家们比较了接受长跑血浆的久坐小鼠和接受沙发土豆血浆的久坐小鼠海马体中数千个基因的激活水平。在大约2000个基因中，其活化水平响应于长跑血浆而改变，已知其活化水平变化最显著的250个基因与炎症过程最强烈相关，并且它们的活化水平变化表明注射长跑血浆的小鼠神经炎症较低。

Wyss Coray说：“跑步者的血液显然对大脑做了一些事情，即使它已经被系统地输送到大脑外。”

谈到对长跑小鼠血液中蛋白质的检测，斯坦福大学研究团队确定了235种不同的蛋白质，与沙发马铃薯小鼠相比，长跑血浆中的23种更稀少，26种更丰富。这些差异表达的蛋白质中的几种与补体级联相关——一组约30种血液传播的蛋白质彼此相互作用，以启动对病原体的免疫应答。Wyss-Coray指出，由补体系统异常激活引起的慢性炎症似乎加速了许多神经退行性疾病的进展。

感兴趣的蛋白质

从长跑小鼠的血浆中分离出一种单一蛋白质——clusterin（簇集素），具有抗炎作用。科学家们同样测试的其他蛋白质却没有同样的效果。

Clusterin是补体级联的一种抑制剂，在长跑小鼠的血液中比在沙发土豆的血液中明显更丰富。

进一步的实验表明，clusterin与脑内皮细胞（排列在大脑血管上的细胞）上比比皆是的受体结合。Wyss-Coray指出，这些细胞在大多数阿尔茨海默病患者中都是炎症细胞，研究表明，血液内皮细胞能够将来自循环血液（包括炎症信号）的化学信号传递到大脑中。

即使在脑外使用，Clusterin本身也能够减少两种不同品系的实验室老鼠的大脑炎症，这两种小鼠已经被诱导了急性全身炎症或与阿尔茨海默氏症相关的慢性神经炎症。

另外，研究人员发现，在为期6个月的有氧训练计划结束时，20名患有轻度认知障碍（阿尔茨海默病的前兆）的退伍军人血液中的簇集素蛋白水平升高。

Wyss-Coray推测，一种增强或模拟簇集素与其脑内皮细胞受体结合的药物可能有助于减缓神经炎症相关的神经退行性疾病，如阿尔茨海默病。（转化医学网360zhyx.com）

参考资料：

https://medicalxpress.com/news/2021-12-blood-marathoner-mice-boosts-brain.html

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。