单一蛋白质就能促使神经元再生

来源：DeepTech深科技

运动延缓大脑衰老，可以通过一种肝脏分泌的 Gpld1 蛋白质来解释。
发表在《科学》最新一期上的研究，从血浆物质变化的视角，展示出运动对大脑和认知的益处。这项研究来自加州大学旧金山分校。
“如果有一种药能像运动一样，让大脑获益，每个人都会服用。现在，我们的研究表明，至少一部分益处在未来某一天可以通过药片实现。”研究的通讯作者索尔·维莱达（Saul Villeda）说。

 
图｜研究论文

对老鼠和人类而言，随年龄增长，大脑功能衰退，重要的现象就是空间记忆能力下降。研究者将用于实验的老鼠分为两组，一组在转轮中运动六周，另一组静坐六周。随后，给老鼠们安排的任务是：在充满浑浊的水的池子中寻找到一个隐藏的平台。结果，不运动的老鼠需要花更多的时间。
另一项实验中，研究者选用衰老的老鼠，一组运动七周，另一组不运动。从前者身上采集血浆，输入后者体内。血浆治疗四个星期后，不运动的老鼠也能很快完成寻找平台的任务了，而且水平和运动的老鼠差不多。
研究者检查了老鼠的脑部。对于被输血的老鼠，在海马体这一区域，新生神经元大约增加了两倍。运动老鼠脑部也有类似现象。

通过分析血液，研究者在 30 多种蛋白质（其中 19 种来自肝脏）中锁定了 Gpld1。Gpld1 是一种分泌自肝脏的酶，运动后，老鼠血液循环中的 Gpld1 增加。
为了验证 Gpld1 这个单一成分对大脑的影响，研究人员通过基因工程诱使老鼠肝脏过度分泌 Gpld1，然后用一系列测试来衡量老鼠的认知和记忆能力。结果发现，三周的治疗效果类似于六周的运动，海马体的神经元数量也显著增加。这说明 Gpld1 的水平与认知水平密切相关。
“我看到这些数据的时候，惊讶得不知所措。”维莱达说，“老实说，我没有想到发现一种分子，它就能这么大程度地解释运动对大脑的好处。本来以为，运动会产生许多细小微妙的作用，它们加在一起带来很大的好处，很难被孤立出来。”
另外，对人类数据的分析也表明，与运动程度较低的老年人相比，健康活跃的老年人血液中的 Gpld1 也更高。

研究揭示了肝脏和大脑之间，存在着某种之前被忽视的重要机制。这就是新发现的肝脑通道。
在运动老鼠的大脑中，没有发现很多 Gpld1 。这意味着它不能穿越脑血屏障，它似乎是通过减少全身炎症和血凝，对大脑间接产生作用。众所周知，凝血和炎症都会随着年龄的增长而升高，并与痴呆和年龄相关的认知能力下降有关。
维莱达对新发现的肝脑交流机制很兴奋，“这使我想知道，我们在神经科学中还缺少什么，因为它很大程度上忽略了其他器官可能对神经器官产生的巨大影响。大脑反之亦然。”研究人员正在进一步研究Gpld1更细节的作用机制。
普林斯顿大学分子生物学教授科琳·墨菲（Colleen Murphy）评价，“这的确为更多的问题打开了领域，但是以一种非常好的方式。”
维莱达认为，这个机制的发现为潜在治疗方法开辟了新靶标。他渴望发现，这个机制在神经退行性疾病（如阿尔茨海默氏病）的情形下是否有效。

图｜索尔·维莱达 Saul Villeda

俄克拉何马大学的衰老科学家威拉德·弗里曼（Willard Freeman）表示，维莱达团队只发现了一系列事件中的一部分。他在《科学》上的评论文章中提及，操纵蛋白质水平可能影响其他器官的潜在安全隐患。
从老鼠身上的发现，到用于人的药物，还有很长的路要走。
尽管如此，科学家们依旧觉得这个发现很迷人。毕竟，“增加一种成分，就能让大脑逆生长”的说法，就像科幻小说里的设定。研究人员希望将来能帮助那些身体受限而不能运动的人。
维莱达向健康媒体 STAT 表示，“我们真的在考虑把益处变成一种疗法，而不是要取代正常运动的益处，可以运动的人应该运动。”

-End-

参考：

https://www.sciencemag.org/news/2020/07/protein-blood-exercising-mice-rejuvenates-brains-couch-potato-mice
https://www.ucsf.edu/news/2020/07/418041/brain-benefits-exercise-can-be-gained-single-protein?utm_source=ucsf_tw&utm_medium=tw&utm_campaign=2020_brainexercisebenefits
https://www.statnews.com/2020/07/09/how-does-exercise-benefit-the-aging-brain-transfusing-blood-from-active-mice-into-sedentary-ones-suggests-an-answer/