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研究人員希望為行動不便的阿爾茨海默病患者發(fā)掘鍛煉所帶來的認(rèn)知益處。

《哈佛校報》

6月26日

多年來，研究人員已發(fā)現(xiàn)運動與阿爾茨海默病等認(rèn)知障礙疾病進(jìn)展之間存在關(guān)聯(lián)，但許多患者無法增加運動量。發(fā)表在《自然-神經(jīng)科學(xué)》（Nature Neuroscience）雜志上的一項新研究[1]探討了如何在無需去健身房鍛煉的情況下，模擬運動帶來的這些益處。

研究于2025年6月12日發(fā)表在《Nature Neuroscience》（最新影響因子：20）雜志上

“我們知道，運動對大腦益處多多，還能對抗阿爾茨海默病，”資深作者、麻省總醫(yī)院（Massachusetts General Hospital，MGH）心血管研究中心及哈佛醫(yī)學(xué)院（Harvard Medical School）的醫(yī)學(xué)助理教授 Christiane Wrann 博士表示，“我們并非要開具運動處方，而是希望利用藥理學(xué)手段激活這些分子通路，以改善這些患者的認(rèn)知功能。”

據(jù)美國疾病控制與預(yù)防中心（Centers for Disease Control，CDC）估計，美國約有 670 萬成年人患有阿爾茨海默病。預(yù)計到 2060 年，這一數(shù)字將翻倍。

Wrann 指出，多項研究和薈萃分析表明，步行等耐力運動可減緩阿爾茨海默病和失智癥患者的認(rèn)知能力下降。2022 年的一項研究[2]發(fā)現(xiàn)，每天步行約 4,000 步有助于將患阿爾茨海默病的風(fēng)險降低 25%，而每天步行 10,000 步則可將風(fēng)險降低 50%。但 Wrann 表示，與年齡相關(guān)的體弱和其他因素可能會使認(rèn)知能力下降患者難以進(jìn)行鍛煉。

研究于2022年9月6日發(fā)表在《JAMA Neurology》（最新影響因子：20.4）雜志上

“對于能夠進(jìn)行鍛煉的人，我會一直鼓勵他們這樣做，”她說，“但有大量患者根本無法進(jìn)行足以獲得所有這些益處的鍛煉。”

Wrann 表示，正因如此，她的團隊一直致力于探究運動如何在分子水平上影響我們的細(xì)胞。她解釋說，為此，研究人員采用了一項名為單核 RNA 測序的技術(shù)。通過對小鼠進(jìn)行取樣，她的團隊研究了海馬體中的細(xì)胞，海馬體是大腦中對記憶和學(xué)習(xí)至關(guān)重要的區(qū)域，在阿爾茨海默病早期即受到損害。

“你可以取一塊組織，其中所有細(xì)胞都保持原位、原態(tài)，”她說，“然后通過這一流程，你可以逐一檢查每個細(xì)胞。你能獲取細(xì)胞內(nèi)所有‘成分’的完整清單——即基因表達(dá)情況。”

Christiane Wrann 博士在她的實驗室

隨后，研究人員將健康大腦與阿爾茨海默病大腦進(jìn)行比較，以更好地了解細(xì)胞之間如何相互作用以及如何對運動做出反應(yīng)。在取樣前，研究團隊讓對照小鼠和阿爾茨海默病小鼠都進(jìn)行了有氧運動（在轉(zhuǎn)輪上跑步）。該團隊通過將研究結(jié)果與大量人類阿爾茨海默病腦組織數(shù)據(jù)集進(jìn)行比較，驗證了他們的發(fā)現(xiàn)。

“我們清楚哪個細(xì)胞在與其他細(xì)胞‘對話’，以及它們在說什么，” Wrann 說，“我們也了解阿爾茨海默病大腦中發(fā)生了什么。此外，我們還知道阿爾茨海默病大腦在運動后會發(fā)生什么變化。”

具體而言，研究人員能夠確定代謝基因 ATP5IF1 是減緩阿爾茨海默病進(jìn)展的一個重要因素。它有助于在大腦中產(chǎn)生新神經(jīng)元，這一狀態(tài)被稱為神經(jīng)可塑性，對學(xué)習(xí)和記憶至關(guān)重要。

“我們知道，在阿爾茨海默病中，該基因的活性降低，而在跑步運動中則得到恢復(fù)，” Wrann 說，“擁有這個基因有助于神經(jīng)細(xì)胞在有害刺激下存活，促進(jìn)它們增殖并形成突觸。”

據(jù) Wrann 介紹，將他們的發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化為治療方法的下一步將是在人體受試者中使用基因療法。

“在現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)科學(xué)中，我們有很多方法來調(diào)節(jié)這些基因的活性，”她說，“這也是我們目前正在開展的工作的一部分，即超越研究本身，找出改變該基因活性水平的最佳方法，并找到可用于人體的候選藥物。”

Wrann 表示，盡管阿爾茨海默病等認(rèn)知疾病可從運動和相關(guān)基因刺激中受益，但目前仍無治愈之法。

“有一點非常明確，那就是運動可以推遲疾病發(fā)作。因此，經(jīng)常進(jìn)行身體活動的人要么不會患上失智癥，要么發(fā)病時間會更晚。還有一些研究表明，運動可以減緩認(rèn)知能力下降，”她說，“但如果你已處于完全失智狀態(tài)，情況就會變得復(fù)雜，因為在那個階段，參與鍛煉計劃的能力也已大幅下降。”

創(chuàng)立于1811年的麻省總醫(yī)院

參考文獻(xiàn)

Source：Massachusetts General Hospital

An exercise drug? Harnessing the cognitive benefits of a workout for Alzheimer's patients with mobility issues

References：

[1].da Rocha, J.F., Lance, M.L., Luo, R. et al. Protective exercise responses in the dentate gyrus of Alzheimer’s disease mouse model revealed with single-nucleus RNA-sequencing. Nat Neurosci (2025). https://doi.org/10.1038/s41593-025-01971-w

[2]. del Pozo Cruz B, Ahmadi M, Naismith SL, Stamatakis E. Association of Daily Step Count and Intensity With Incident Dementia in 78430 Adults Living in the UK. JAMA Neurol. 2022;79(10):1059–1063. doi:10.1001/jamaneurol.2022.2672

       原文標(biāo)題 : 一種運動藥物？