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体育锻炼通常有益于人类和动物健康的各个方面，可以延缓认知衰老和神经退行性疾病。体育锻炼对认知的益处与海马增强的可塑性和减少的炎症有关，但关于介导这些效应的因素和机制知之甚少。2021年12月8日，美国斯坦福大学医学院神经病学和神经科学系的 Tony Wyss-Coray 团队在Nature发表题为“Exercise plasma boosts memory and dampens brain inflammation via clusterin”的研究论文，该研究展示了从自愿跑步的小鼠身上收集的“跑步者血浆”，通过注入到久坐的小鼠体内，降低了基线神经炎症基因表达和实验性诱导的脑炎症。血浆蛋白质组学分析显示，补体级联抑制剂，包括团聚蛋白（CLU）等，集体增加。经静脉注射的CLU结合到脑内皮细胞并减少了急性脑炎症模型和阿尔茨海默病模型小鼠的神经炎症基因表达。参加了为期6个月的有组织的锻炼的认知障碍患者血浆CLU水平更高。这些发现证明了存在可转移的抗炎运动因子，针对脑血管并对大脑有益，而且在从事体育锻炼的人群中也存在。![]()
体育活动引发了动物界多个组织中的深刻生理反应，并被广泛认为能够全面改善人类健康。运动的益处延伸到患有神经退行性疾病和脑外伤的患者，可能通过减少神经炎症来实现。在阿尔茨海默病（AD）和相关疾病的小鼠模型中进行长期自愿运动可改善学习和记忆，并减少神经炎症。运动如何产生这些有益效果尚不清楚。有人提出了“运动因子”理论，即从肌肉和其他组织分泌到血液中的因子，随后向大脑传递信号。包括IGF-1、VEGF和PF4等因子在年轻小鼠中增加海马神经发生，而GPDL1则挽救了老年小鼠中神经发生和认知丧失的损失。然而，目前尚不清楚运动调节的血浆是否含有有益于年轻健康大脑的因子，这些因子是否可以直接通过血浆传递，这些因子是否介导运动的抗炎效果以及关键因子是什么。在本研究中，首先，研究者检测了运动对小鼠海马体的影响。在小鼠跑步 28 天后，海马体中整体细胞存活率增加，包括神经元（NeuN+ BrdU+细胞）、神经干细胞和祖细胞（NSPC；Sox2+ GFAP-细胞）和星形胶质细胞（GFAP+ BrdU+细胞）。鉴于运动对海马体的有益影响，研究者将来自运动雄性小鼠的血浆输入到同窝出生的不运动的小鼠身上，看其是否可以产生运动相同的效果。令人惊奇的是，与输对照组血浆的小鼠相比，接受运动小鼠血浆的受体小鼠的总增殖细胞、DCX+ 神经母细胞和存活细胞数量显著增加。然而，存活的成熟神经元的数量并没有显著增加，而是导致新产生的星形胶质细胞的存活率增加了两倍。此外，输入运动小鼠的血液后，受体小鼠的空间学习能力和记忆力也得到增强。这些结果表明，运动可以改善小鼠的认知能力，且输入跑步小鼠的血液后也可以提高受体小鼠的认知能力。脂多糖（LPS）是革兰氏阴性菌外膜的主要成分，通过外周注射 LPS 可以诱导脑血管和中枢神经炎症，模拟与神经退行性疾病相关的神经炎症。LPS 注射处理后，导致小鼠海马体中有 4,936 个基因差异表达。令人兴奋的是，输注跑步小鼠血浆处理治疗后，逆转了大量这些基因的表达。对最重要的 500 个差异表达基因进行通路分析，发现主要与对细胞因子的反应、先天免疫反应的调节、对刺激和细胞因子产生的反应的调节相关。总之，这些结果表明运动小鼠的血浆能有效地拮抗海马体中 LPS 诱导的神经炎症反应。![]()
RP抵消LPS诱导的神经炎症（图源自Nature ）结论：本研究发现身体进行有氧运动引起的血浆变化，足以概括运动对神经发生和记忆的有益影响，并可以减少未运动的小鼠和神经炎症小鼠的海马体炎症。这些影响与补体和凝血途径有关，其中 CLU 蛋白在抗神经炎症中发挥着重要的调节作用。参考消息：
https://doi.org/10.1038/s41586-021-04183-x
