来源：mgriblog 作者：mgriblog
来自麻省总医院的研究人员及其同事们对运动如何促进大脑健康有了更深入的了解，这为阿尔茨海默病（AD）的治疗开辟了新的有希望的方法。
在最近发表在《自然代谢》上的一项研究中，由麻省总医院的克里斯蒂安·维兰（Christiane Wrann）博士领导的团队证明，运动过程中由肌肉产生的激素——艾瑞新（irisin），赋予了运动对大脑的积极影响。
研究团队还发现，艾瑞新的注射可以恢复阿尔茨海默病小鼠模型的认知功能，这表明艾瑞新可能对已经出现症状的患者有效。
“即使在显著病理发展后，艾瑞新治疗在阿尔茨海默病小鼠模型中有效，这对人类的转化治疗是个好消息，因为治疗通常是在患者已经出现症状后开始的，”维兰说，她是麻省总医院心血管研究中心和麦肯斯脑健康中心的研究员，也是哈佛医学院的助理教授。
关于艾瑞新
艾瑞新是膜蛋白纤维连接蛋白域III（FNDC5）的循环形式，2012年由布鲁斯·斯皮格尔曼博士在达纳-法伯癌症研究所首次发现，源自小鼠骨骼肌。
维兰博士在斯皮格尔曼实验室进行了博士后培训，她的第一项实验之一是测量不同组织样本中的艾瑞新水平。当她发现脑组织中艾瑞新的高水平时，她开始思考艾瑞新与运动的积极认知效果之间的潜在联系。
为了研究这些联系，维兰和她的研究团队对基因工程小鼠进行了系列实验，这些小鼠被“敲除”了编码FNDC5及艾瑞新的基因（KO小鼠）。他们将这些KO小鼠与野生型小鼠（没有任何基因改变的小鼠）进行了比较。
运动与艾瑞新
研究表明，跑步运动可以改善空间学习和记忆，甚至在年轻小鼠中也是如此，并且是增强认知功能和海马中新神经元生成的关键因素。
野生型小鼠和KO小鼠在自愿自由跑轮运动中锻炼的量相同，但只有野生型小鼠在随后的水迷宫测试中显示出运动引起的记忆和表现改善。
两组小鼠还接受了模式识别测试，在该测试中，它们被训练识别两个场景之间的微妙差异。虽然KO小鼠在基线测试中的表现显著低于野生型小鼠，但在接受艾瑞新脑内注射后，它们的表现有所改善。
老化与艾瑞新
为了测试缺乏FNDC5/艾瑞新如何影响小鼠的衰老，研究人员使用了新物体识别测试，这是评估认知能力的常见方法。
该测试分为两个阶段。在第一阶段，小鼠被介绍给两个物体。在第二阶段，其中一个物体被替换为不同的物体。认知健康的小鼠通常会花更多时间探索新物体，意识到它们之前没有见过。
维兰和她的团队对KO小鼠和野生型小鼠进行了新物体识别测试。当该测试在年轻小鼠（8-10周大）中进行时，两组在第二阶段都偏好新物体。然而，在老年小鼠（21-24个月）中，KO小鼠在第二阶段对新物体没有偏好，表明它们识别差异的能力减弱。
阿尔茨海默病与艾瑞新
在使用阿尔茨海默病小鼠（基因工程小鼠，遗传性阿尔茨海默病模型）进行的单独实验中，研究团队测试了艾瑞新注射（或艾瑞新治疗）对认知表现的影响。8个月大的阿尔茨海默病小鼠已经显示出认知缺陷，接受了设计用于增加肝脏中艾瑞新生产的病毒载体注射，以达到血浆中的药物水平。
到10个月大时，接受艾瑞新治疗的阿尔茨海默病小鼠在空间学习和记忆测试中表现显著更好，并显示出改善的情境辨别和模式分离能力。
艾瑞新与成年新生神经元
为了了解艾瑞新如何影响海马中的成年新生神经元的生长和成熟，研究团队给运动和非运动的野生型小鼠及KO小鼠注射了荧光报告病毒。
尽管KO小鼠在运动后增加了成年新生神经元的数量，但这些神经元缺乏运动引起的树突复杂性增加，树突棘较小且数量较少，功能异常——这些缺陷都与成熟受损一致。这表明艾瑞新在新神经元的修剪和整合到现有神经回路中起着重要作用。
维兰解释道：“在神经生物学中，数量并不是唯一重要的——你需要有合适的数量。如果数量太少，彼此之间无法有效沟通，那就不好；如果数量太多，大家都在你耳边吵闹，那也不好。”
治疗之路
虽然这些发现令人鼓舞，但在艾瑞新可以作为患者治疗的方案之前，还需要进行更多研究。
“我们希望尽一切可能将这项研究转化为治疗方法，”维兰表示，她是一个正在开发基于艾瑞新的阿尔茨海默病治疗的公司的共同创始人。“我们已经进行了许多非常细致的研究，我对能够实现这一点持谨慎乐观态度。”
本内容仅供医学知识科普使用，不能替代专业诊疗
文章于11月26日有修订
37
