文/劉沐芸 中國(深圳)綜合開發研究院特約研究員、深圳市決策諮詢委員會委員、個體化細胞治療技術國家地方聯合工程實驗室主任
一直以來大家都會認為,運動使人年輕,還可以延緩衰老導致的認知功能下降的進程。但科學界卻一直沒有證實。現在,有一項研究不僅提供證據,並且還找到了關鍵的蛋白分子。
這些研究源自人類一直孜孜不倦追求的目標和夢想——延年益壽。從中國古代的皇帝到現在的有錢人,都希望能活得健康長久。極大的需求因此也激勵著科學界的研究熱情。
早有「年輕的血」的研究,就是年輕的血漿可使人獲得「延年益壽」的效果,但隨後就被FDA叫停,因為並沒有發現年輕人的血漿對老年人有明顯的益處。而這次發表的研究並不是「年輕的血」,而是「運動的血」對認知功能有明顯的改善。(Blood Factors Transfer Beneficial Effects of Exercise on Neurogenesis and Cognition to the Aged Brain)
動物都會衰老,認知功能下降的特徵之一就是空間記憶的丟失。年輕的大腦可以憑直覺很容易就在停車場找到自己的車,但這對於老年人卻很困難,這是認知功能衰老的早期症狀。
雖說運動有益健康,但運動通常不是老年人的選項。這項研究就是從關心老年、缺乏運動的人群健康開始。研究者發現,機體對運動的反應過程中,肝臟發揮著重要的作用,並成功分離出肝臟在運動中發揮重要作用的蛋白。該研究小組開展了一系列的實驗,每項實驗中有兩組老鼠,
1、一組老鼠「自願」地進行為期6周的健身輪訓練,這組老鼠並不年輕,而是成年或老年的老鼠;
2、另一組每天不動,就是「Couch Potato」(吃了就躺,躺了就吃)。
為期6周的運動或「躺吃」準備結束後,就對這兩組老鼠的空間記憶進行測試,看老鼠在泳池周圍的視覺提示下,能在多長時間內找到隱藏在水霧中的平臺。
「躺吃老鼠」找到目標的時間比「運動老鼠」長很多。但,當「躺吃老鼠」接受了「運動老鼠」的血漿回輸後,「躺吃老鼠」很快就變得和「運動老鼠」一樣「聰明」了,能很快找到隱藏的目標。研究結果不受「躺吃老鼠」的年齡影響。這是告訴我們,無論是年輕還是年老,「躺吃」模式都會讓我們的大腦更快衰老嗎?嗯,要趕緊運動起來!
研究發現,運動後,肝臟會分泌GPLD1進入血液循環,而這個蛋白的水平越高,老鼠認知功能的水平也越高。回輸「運動老鼠」的血漿後,「躺吃老鼠」的海馬區神經元發生新生。研究小組隨後用基因工程的方法修飾老鼠的肝臟,即便不運動也能分泌更多的GPLD1,發現這組老鼠的認知能力和接受了「運動老鼠」血液回輸後的老鼠一樣「聰明」。該小組還發現,在養成規律運動習慣的老年人(66歲-78歲)血漿中,該蛋白的表達也是上調的。再次說明,運動使人聰明!趕緊動起來吧~
是不是有些「不想運動又想聰明」的人就會想,既然這樣,我直接補充這個蛋白不就好了嗎?又不用運動那麼辛苦,還能聰明。有這麼好的事兒嗎?
雖然有神效,但GPLD1這個蛋白卻不能直接改善大腦的認知功能,因為無法透過血腦屏障進入大腦發揮作用。而是發揮類似剪刀的作用,「剪去」細胞表面的一些特定蛋白。因此,這個「間接」蛋白究竟如何發揮作用,目前還不清楚。也就是說,這項研究只是為我們打開了一扇門,推開門後發現還有無數個門要打開。可以確定的是,生命在於運動!規律的運動習慣能上調GPLD1的水平,而GPLD1上調後能提高我們的認知功能。當然,具體的運動強度、類型、周期等還有待進一步研究明確。
過去,我們只知道肝臟是一個重要的代謝器官,竟然還不知其分泌的蛋白能對大腦產生影響。這次研究為我們打開了「肝-腦通路」這扇門。是否說明,人體是一個整體,看似「獨立」的臟器之間其實存在相互關聯、相互影響。是不是在提示我們,現在以器官組織為基礎的疾病分類診療和評價體系需要更深入的思考和重構呢?
雖然運動對大多數人來說,是輕而易舉的事兒。但對一些特定的人群,比如老年失能人群,一些特殊原因失能的年輕群體,能否直接開發某種新藥用於治療老年痴呆等一些神經退行性病變呢?從前述研究結果來看是完全有可能的。這就是激發科學家繼續研究的動力來源。因此研究還是要繼續。
當然,由一個令人興奮的動物模型到最終成功開發一種新藥,不是一件簡單的事情。雖然在老鼠動物實驗中看到了很好的效果,但我們也知道動物研究轉化到人的臨床效果會是一個漫長而不確定的過程。再一個就是,前文提到的,直接補充目標蛋白如何突破血腦屏障?多少量才能發揮恰到好處的作用?外源性補充後臟器之間的相互作用和影響會是什麼……一系列的問題都需要一一回答。
還有一個問題就是,當正常可以自如運動的人寄希望於藥物,而不是運動,這對於我們的生理機能,比如肌肉、骨骼、體重等的影響是什麼?會不會像電影中描繪的一樣,生活在微重力環境外太空的人,每天就坐在椅子上自由漂浮,而不需要其它活動,最後發生肌肉萎縮、骨丟失等。本項研究並沒有對通過回輸「運動老鼠」血液而變聰明的「躺吃老鼠」的生理機能進行評估。會不會,我們通過藥物變聰明後的益處,卻被「躺吃」生活方式帶來的其它生理機能下降抵消了呢?