越運動越聰明！ Nature：“運動員血液”能讓久坐不動的小鼠滿血復活！

來源：生物探索作者：人氣：-發表時間：2021-12-15 09:26:00【大中小】

眾所周知，一個人活力來自活動。一個人久坐不動，不但身體逐步衰弱，思想也會麻木遲滯。體育鍛煉通常有益于人類和動物健康的各個方面，尤其在減緩認知衰老和神經退行性疾病方面。在先前的研究中已經發現體育鍛煉的認知益處與海馬體內的可塑性增加和炎癥減少有關，但對調節這些影響的因素和機制知之甚少。

近日，來自斯坦福大學的研究機構在國際知名期刊《Nature》上發表了題為：“Exercise plasma boosts memory and dampens brain inflammationvia clusterin”的研究成果，研究表明將運動小鼠血漿輸給久坐小鼠，可以減少久坐小鼠的神經炎癥并提高它們的認知能力。此外，研究人員分離出一種血源性蛋白質CLU凝聚素，該蛋白質可能在通過運動抗神經炎癥效果中發揮著重要作用。

在這項研究中，研究人員首先將正常的雄性小鼠分為兩組，分別放入帶跑步滾輪和不帶滾輪的籠子里，這些小鼠在生理代謝上相當于25歲的人類。結果顯示，與久坐不動的小鼠相比，跑步28天的小鼠大腦中整體細胞存活率顯著增加，比如神經元、許多神經干細胞和祖細胞以及星形膠質細胞的數量。

接下來，研究人員從長期運動小鼠身上采集運動血漿，同時從久坐不動的小鼠身上采集血漿作為對照，然后將上述運動血漿（包括對照血漿）分別輸入其它久坐不動的小鼠體內。研究結果顯示，與接受對照血漿的小鼠相比，接受運動血漿的小鼠的總增殖細胞、DCX+神經母細胞和存活細胞顯著增加。非常值得注意的是，獲得了運動血漿的小鼠達到了與上述運動28天的小鼠同樣的效果。在另外兩項不同的實驗室學習和記憶測試中，接受運動血漿的小鼠表現優于接受對照血漿的久坐不動的小鼠。

為了進一步了解產生以上效應的分子基礎，研究人員分析了接受運動血漿和對照血漿的小鼠海馬體中數千個基因的表達水平。結果顯示有1952個顯著差異基因表達，其中與細胞遷移 ( Tns4 )、粘附 ( Igsf5 ) 和上皮細胞分化和增殖 ( Ehf ) 相關的基因被下調，而與海馬學習和記憶 ( Foxo6 ) 以及免疫系統和可塑性 ( Fam19a2) 相關的基因表達被上調。這些發現表明，運動血漿在很大程度上能夠重現跑步對海馬神經發生的影響，改善學習和記憶，并下調年輕成年海馬體中炎癥基因的表達。這些結果表明，運動可以改善小鼠的認知能力，且輸入跑步小鼠的血液后也可以提高受體小鼠的認知能力。

由于運動血漿的輸入可以下調免疫和炎癥基因，研究人員進一步探究運動血漿是否可以作用與基于脂多糖LPS誘導小鼠神經炎癥模型。經過LPS 誘導的炎癥模型小鼠海馬體中有4936個顯著差異基因表達，但是模型小鼠在輸入運動血漿后，逆轉了這些基因的表達，使得這些小鼠的海馬轉錄組與未接受 LPS 誘導的對照小鼠有很大的相似性。這些結果表明運動血漿有效地拮抗海馬體中對 LPS 的神經炎癥反應。

研究人員接下來研究了跑步如何影響血漿蛋白質組，最終確定了 235 種不同的蛋白質。其中與久坐不動小鼠相比，運動小鼠中的 23 種蛋白質含量較低，26 種蛋白質含量更高，這些差異表達的蛋白質中有幾個與補體級聯有。為了驗證運動血漿的抗炎成分，研究人員將四種主要差異表達的蛋白（CLU凝聚素、FH補體因子、PEDF糖蛋白色素上皮衍生因子、LIFR白血病抑制因子受體），分別從運動血漿中單一去除，然后將該運動血漿輸入基于脂多糖LPS誘導小鼠體內。研究結果顯示CLU 在很大程度上消除了運動血漿的抗炎特性，而 FH、PEDF 或 LIFR幾種蛋白質都沒有同樣的效果。

CLU是一種補體級聯抑制劑，在運動的小鼠血液中含量明顯高于久坐不動的小鼠。實驗的最后，研究人員進一步證明了靜脈注射的CLU能與大腦內皮細胞上的受體結合，并降低急性腦炎癥小鼠模型和阿爾茨海默病小鼠模型中神經炎癥基因的表達。

為了確定這些研究結果對人類的是否具有相同的效應，研究人員對20名患有輕度認知障礙（阿爾茨海默病的前兆）的退伍軍人進行為期六個月體育鍛煉干預。結果顯示，與小鼠的研究結果一致，運動患者血液中的凝集素CLU水平顯著增加。研究人員表示一種增強或模擬凝聚素與其腦內皮細胞受體結合的藥物可能有助于減緩與神經炎癥相關的神經退行性疾病（如阿爾茨海默氏癥）的發展。

總之，從運動小鼠身上采集運動血漿輸入久坐不動的小鼠的體內，可降低神經炎癥基因表達和實驗誘導的腦炎癥，也就是說 “運動員血液”可通過CLU凝聚素增強記憶力并抑制腦部炎癥。

生命在于運動，從一世來看一時，從全局來看一隅，也許你邁出的每一步，所流的每一滴汗，都向“人類高質量血液”又前進了一步。