如何让大脑以为已经健过身了？补充这种分子就可以

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如何让大脑以为已经健过身了？补充这种分子就可以是怎么回事，是真的吗？2020年07月14日是本文发布时间是这个时间。下面一起来看看到底怎么回事吧。
                                如何让大脑以为已经健过身了？补充这种分子就可以
                               
                                健身能够改善大脑认知功能，其机制与肝脏产生的一种蛋白有关。
                               
                               

也许经过进一步研究，这种蛋白可以被做成药物，让那些因为身体原因无法健身的老年人也能得到健身对大脑的保护作用。


图片来源：Pixabay

来源 加州大学旧金山分校
翻译 阿金
审校 戚译引

众所周知，运动对于衰老的大脑益处多多，而加州大学旧金山分校（UCSF）伊莱和伊迪丝·博德再生医学和干细胞研究中心（Eli and Edythe Broad Center for Regeneration Medicine and Stem Cell Research）的科学家最新的小鼠研究结果表示，一种先前研究不多的肝脏蛋白质可能是产生这一效果的主要原因。这项研究发现有望催生新型治疗手段，让那些由于身体条件局限无法锻炼的人也能得到和体育锻炼同样的神经保护效果。

在如何保护大脑免于衰老相关认知减退方面，锻炼是被研究得最多、也最为有效的方法。锻炼被证明能够改善神经退行性疾病（比如阿尔茨海默症和额颞叶痴呆）患者的认知能力，甚至还能让那些因具有罕见基因变体、不可避免会患上痴呆症的人受益。

但是，许多老年人因为身体条件限制或者身患残疾无法定期锻炼。长久以来，研究人员一直在寻找各种疗法，给身体活动量有限的人带来同样的神经益处。

2020 年 7 月 9 日发表在《科学》杂志的这项研究提出，小鼠锻炼之后，它们的肝脏会在血液中分泌一种称为 Gpld1 的蛋白质。血液中这些蛋白质的水平与老年小鼠的认知功能改善相对应。而与 UCSF 记忆和衰老中心合作的一项研究发现，在经常锻炼的老年人血液中，这种酶的水平也得到了提升。但是，研究人员表示，仅仅增加小鼠肝脏产生的 Gpld1 水平给大脑带来的好处就和长期锻炼带来的效果相同。

“如果有一种药物能够产生和锻炼一样的效果，那么人人都会服用它。现在，我们的研究表明，至少其中的某些好处有一天可能可以通过服药实现。”Saul Villeda 博士说道，他是该研究的高级作者，也是 UCSF 解剖学系和物理治疗与康复科学系的助理教授。

维莱达实验室先前的研究已经表明，年轻小鼠血液中存在的生物因子能够让衰老小鼠大脑再度恢复活力，同时，反过来，衰老小鼠血液中的生物因子能够导致年轻小鼠过早出现与衰老相关的认知衰退。这些研究结果引起了实验室的研究生 Alana Horowitz 和博士后研究员 Xuelai Fan 的兴趣，她们俩寻找着可能的血液传播因子，产生和锻炼一样的益处，也就是和“年轻血液”实验中的方式一样，让衰老的大脑恢复活力。

Horowitz 和 Fan 让老年小鼠定期锻炼，持续 7 周，然后抽取它们身上的血液，注射入完全不运动的老年小鼠体内。她们发现，为期四周的疗程大幅改善了年长小鼠的学习和记忆能力，类似于在定期锻炼的小鼠体内看到的那样。在检查动物大脑时，她们在海马体发现了新神经元大量产生的证据，而先前研究早已证明运动锻炼有益于恢复海马体的活力。

为了发现血液中究竟哪些特异性生物因子在这一现象背后发生作用，Horowitz、Fan 和同事们检测了运动小鼠和不运动小鼠血液内不同可溶性蛋白的含量。研究团队识别出 30 种候选蛋白质，让他们惊讶的是，其中 19 种主要来自肝脏，而且许多先前还与控制人体的新陈代谢功能相关。这些蛋白质中有两种在代谢过程中的作用尤为突出，即 Gpld1 和 Pon1。研究人员选择深入研究 Gpld1，因为以前的研究很少探究它的功能。

“我们认为，如果有人早就彻底研究过这种蛋白质，也许他们就会碰到这一现象。”Villeda 说，“我想说，如果你准备好冒险探索新事物，你可能会发现了不得的东西！”

团队发现，在坚持锻炼的小鼠血液循坏内，Gpld1 得到了增加，而其水平和改善动物认知能力紧密相关。UCSF 记忆和衰老中心希尔布洛姆衰老网络（Hillblom Aging Network）研究项目收集到的人类数据分析则表明，与那些不怎么运动的老年人相比，健康、积极运动的老年人血液中 Gpld1 的水平也更高。

为了检验 Gpld1 本身是否会驱动前面所观察到的益处，研究人员使用基因工程方法，诱导老年小鼠肝脏分泌过量的 Gpld1，然后在多个认知和记忆各个方面的测试中衡量动物的表现。让他们颇为意外的是，为期 3 周的治疗产生的效果和定期运动 6 周后的效果相似，同时海马体中新神经元的生长大幅增加。

“说实话，我并没有期待能成功发现单个分子会给大脑带来和锻炼一样的这么多好处。锻炼似乎更可能产生许多微小、精妙的效果，然后逐渐累积起来，产生了巨大好处，但这些效果具体很难一一分离出来。”Villeda 说，“当我看到这些数据时，我完全惊呆了。”

“通过这种蛋白质，肝脏对体育活动做出响应，告诉年迈的大脑要保持年轻活力。”Villeda 补充说，“这是肝脏-大脑交流的重要范例，据我们所知，之前没有人知道这种相互作用的存在。这也让我好奇，在神经科学中我们还错过了什么其他东西，因为我们很大程度上忽视了其他器官可能对大脑产生的巨大影响，反之亦然。”

进一步实验表明，肝脏产生的 Gpld1 不会穿过所谓的血脑屏障，这一屏障保护大脑，防止血液中有毒物质或者感染性物质的侵害。然而，这种蛋白质可能通过减少全身炎症和血液凝结等途径，对大脑施加影响。众所周知，血液凝结和炎症情况会随着年龄的增长而增加，而且这与痴呆症和年龄相关的认知衰退相关。

如今，实验室正在展开研究，试图更准确地理解 Gpld1 与其他生物化学信号传导系统相互作用、促进大脑功能的机制，希望识别出适用于治疗的特异性靶点，从而有一天能够给衰老的大脑带来和锻炼一样的保护性好处。

原文链接：
https://eurekalert.org/emb_releases/2020-07/uoc--bbo063020.php