在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自美國(guó)麻省總醫(yī)院（MGH）的研究人員發(fā)現(xiàn)編碼記憶的大腦結(jié)構(gòu)中的神經(jīng)發(fā)生（neurogenesis）---誘導(dǎo)新神經(jīng)元的產(chǎn)生---能夠改善阿爾茨海默病小鼠模型中的認(rèn)知功能。他們的研究表明這些對(duì)認(rèn)知的有益影響能夠被阿爾茨海默病患者大腦中存在的有害的炎癥環(huán)境破壞，而體育鍛煉能夠“清理”這種炎癥環(huán)境，從而允許新的神經(jīng)元能夠存活和改善阿爾茨海默病小鼠模型的認(rèn)知。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2018年9月7日的Science期刊上，論文標(biāo)題為“Combined adult neurogenesis and BDNF mimic exercise effects on cognition in an Alzheimer’s mouse model”。
圖片來(lái)自Science, doi:10.1126/science.aan8821。
論文通信作者、麻省總醫(yī)院艾莉森-麥克坎斯大腦健康中心聯(lián)合主任、神經(jīng)病學(xué)系副主任Rudolph Tanzi博士說(shuō)，“在我們的研究中，我們證實(shí)體育鍛煉是開(kāi)啟神經(jīng)發(fā)生的最佳方式之一，隨后通過(guò)找出所涉及的分子和遺傳事件，我們確定了如何通過(guò)基因療法和藥物試劑模擬體育鍛煉的有益效果?！?nbsp;
作為論文第一作者，麻省總醫(yī)院的Se Hoon Choi博士補(bǔ)充道，“雖然我們迄今為止還沒(méi)有辦法安全地在患者身上實(shí)現(xiàn)同樣的效果，但是我們確定了在未來(lái)開(kāi)發(fā)出做到這一點(diǎn)的方法的蛋白和基因靶標(biāo)?！?/span>
成體神經(jīng)發(fā)生---在胚胎階段之后和在一些動(dòng)物的新出生期發(fā)生的新神經(jīng)元產(chǎn)生---在海馬體和另一種被稱(chēng)為紋狀體的大腦結(jié)構(gòu)中進(jìn)行著。雖然成體海馬體神經(jīng)發(fā)生（adult hippocampal neurogenesis, AHN）對(duì)學(xué)習(xí)和記憶是至關(guān)重要的，但是這一過(guò)程如何影響阿爾茨海默病等神經(jīng)退行性疾病仍未得到充分了解。
在這項(xiàng)研究中，這些研究人員著手研究AHN受損如何在小鼠模型中導(dǎo)致阿爾茨海默病病理特征和認(rèn)知功能受損，以及增加AHN是否能夠減輕癥狀。他們的實(shí)驗(yàn)表明在小鼠模型中，AHN能夠通過(guò)體育鍛煉或藥物治療和促進(jìn)神經(jīng)祖細(xì)胞產(chǎn)生的基因療法加以誘導(dǎo)。動(dòng)物行為測(cè)試結(jié)果揭示出對(duì)已通過(guò)藥物和遺傳手段誘導(dǎo)神經(jīng)發(fā)生的小鼠而言，它們僅獲得有限的認(rèn)知益處。但是對(duì)通過(guò)體育鍛煉誘導(dǎo)AHN的小鼠而言，它們表現(xiàn)出改善的認(rèn)知能力和下降的β-淀粉樣蛋白水平。
Tanzi解釋道，“盡管體育鍛煉誘導(dǎo)的AHN通過(guò)啟動(dòng)神經(jīng)發(fā)生改善阿爾茨海默病小鼠模型的認(rèn)知，但是試圖通過(guò)使用基因療法和藥物來(lái)達(dá)到這一結(jié)果并沒(méi)有帶來(lái)益處。這是因?yàn)橛伤幬锖突虔煼ㄕT導(dǎo)的新生神經(jīng)元不能夠在已被阿爾茨海默病病理特征（特別是神經(jīng)炎癥）破壞的大腦區(qū)域中存活。因此，我們想要了解體育鍛煉引起的神經(jīng)發(fā)生存在著哪些不同?！?br data-filtered="filtered" style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; word-wrap: break-word; color: rgb(37, 37, 37); font-family: 微軟雅黑, "microsoft yahei", Arial, sans-serif; font-size: 16px; box-sizing: border-box !important;"/>
Choi說(shuō)，“我們發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵的區(qū)別在于體育鍛煉也開(kāi)啟了腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子（BDNF）的產(chǎn)生---已知它在神經(jīng)元生長(zhǎng)和存活中起著非常重要的作用，這就為新的神經(jīng)元存活下來(lái)創(chuàng)造了一個(gè)更好的大腦環(huán)境。通過(guò)聯(lián)合使用誘導(dǎo)神經(jīng)發(fā)生和增加BDNF產(chǎn)生的藥物和基因療法，我們能夠成功地模擬體育鍛煉對(duì)認(rèn)知功能的影響?！?br data-filtered="filtered" style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; word-wrap: break-word; color: rgb(37, 37, 37); font-family: 微軟雅黑, "microsoft yahei", Arial, sans-serif; font-size: 16px; box-sizing: border-box !important;"/>
Tanzi補(bǔ)充道，“從中吸取的教訓(xùn)就是僅僅開(kāi)啟新神經(jīng)元的產(chǎn)生是不夠的，你必須同時(shí)'清理'它們?cè)诋a(chǎn)生時(shí)所處的環(huán)境，以確保這些新產(chǎn)生的神經(jīng)元存活下來(lái)并茁壯成長(zhǎng)。體育鍛煉能夠?qū)崿F(xiàn)這一目標(biāo)，但是我們找到了通過(guò)使用同時(shí)開(kāi)啟神經(jīng)發(fā)生和BDNF產(chǎn)生的藥物和基因療法來(lái)模仿這些有益的認(rèn)知效果的方法?！?br data-filtered="filtered" style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; word-wrap: break-word; color: rgb(37, 37, 37); font-family: 微軟雅黑, "microsoft yahei", Arial, sans-serif; font-size: 16px; box-sizing: border-box !important;"/>
在這項(xiàng)研究的另一部分中，這些研究人員發(fā)現(xiàn)在出生后不久的年輕阿爾茨海默病小鼠模型中，阻斷神經(jīng)發(fā)生導(dǎo)致它們?cè)谏笃诔霈F(xiàn)嚴(yán)重的認(rèn)知缺陷。Tanzi說(shuō)，“我們接下來(lái)將探究安全地促進(jìn)阿爾茨海默病患者中的神經(jīng)發(fā)生是否將有助于緩解這種疾病的癥狀，以及在當(dāng)前的健康人中較早地做到這一點(diǎn)是否能夠有助于在生命后期預(yù)防這種疾病的癥狀產(chǎn)生。我們?nèi)缃穹浅Ｅd奮地研究如何實(shí)施我們的新發(fā)現(xiàn)以便更有效地治療和預(yù)防這種可怕的疾病?！?br data-filtered="filtered" style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; word-wrap: break-word; color: rgb(37, 37, 37); font-family: 微軟雅黑, "microsoft yahei", Arial, sans-serif; font-size: 16px; box-sizing: border-box !important;"/>
參考資料：Se Hoon Choi1, Enjana Bylykbashi1, Zena K. Chatila et al. Combined adult neurogenesis and BDNF mimic exercise effects on cognition in an Alzheimer’s mouse model. Science, 7 Sep 2018, 361(6406):eaan8821, doi:10.1126/science.aan8821.
Tara L. Spires-Jones1, Craig W. Ritchie. A brain boost to fight Alzheimer's disease. Science, 7 Sep 2018, 361(6406):975-976, doi:10.1126/science.aau8060.
