爷爷锻炼竟能增强孙子智力！J Neurosci最新研究：与运动相关的认知益处不仅能从父母遗传给后代，还能跨代！

运动带来的益处，几乎是人人皆知的话题。它不仅能够帮助我们减重、增强免疫系统、降低慢性疾病的风险，还拥有提升记忆力和认知功能的神奇效果，让我们的大脑更加灵活和敏锐。此前，已有研究证明，体育活动对于认知能力的正面影响是可以遗传给下一代的[1]。

令人惊讶的是，我们的运动益处甚至能为跨后代的智力发展打下基础，即使他们从未亲身经历这些锻炼。

近日，J Neurosci期刊发表了研究成果[2]，给予小鼠祖父（F0）运动或不运动干预，检测第二代（F2）雄性小鼠的行为特征、认知能力等来评估锻炼是否可以跨代延伸。研究表明：与运动相关的认知益处不仅能从父母遗传给后代，还能跨代延伸，即两代人之后也能持久地代代相传。

爷爷辈的锻炼竟可增强孙辈认知能力！

研究人员将久坐的F0动物的孙辈(F2SED)与运动的F0小鼠的孙辈(F2RUN)进行了比较。他们采用旷场实验来评价小鼠的活动能力，结果发现，第一天环境探索时，两组小鼠存在相似的探索活动，水平活动得分、垂直活动得分、活动总距离、活动时间、旷场中心地带及边缘地带探索时间均无统计学差异。当两组动物再次探索已经探索过的环境时，两组小鼠结果依然类似。

接下来，研究人员使用新目标识别测试、目标定位测试和情境恐惧条件反射来分析小鼠的认知能力。研究发现在新目标识别测试中，相比于久坐小鼠孙辈（F2SED），运动小鼠孙辈（F2RUN）的短期(1小时，STM)和长期（24小时，LTM）记忆能力显著增加，探索已知目标和新目标时间延长，且探索时间长短并不会影响记忆能力。而在困难版本的目标定位测试中，在相同的探索时间下只有F2RUN动物能够显著辨别出物体空间位置的微小变化。在情境恐惧条件反射测试中，两组小鼠没有差异。

图1：F2SED和F2RUN组小鼠行为学分析

综上所述，运动小鼠孙辈（F2RUN）表现出更强的认知能力，证实了爷爷辈的锻炼有助于孙子辈认知能力的增加，肯定了运动诱导的认知增强的跨代遗传性。

运动是通过什么方式代代相传？

研究人员采用了齿状回中的组织学标志物作为研究手段。研究结果显示，在神经干细胞的数量、颗粒细胞层的细胞数、祖细胞的数量、未成熟的新生神经元数量，以及齿状亚颗粒层的面积等方面，两组之间并未观察到显著的差异。这表明，在成年海马神经发生的过程中，两组动物之间并没有出现明显的变化。

图2：海马神经组织学变化

但值得注意的是，F0代锻炼会使得F1代成年海马神经发生出现变化。

随后，研究团队深入分析了海马区内的小RNA序列，揭示了35种与关键脑功能类别紧密关联的差异表达miRNA。在这35种miRNA中，15种的表达量有所下降，而另外20种则呈现上升趋势。更进一步的研究指出，其中两种miRNA——miRNA-144和miRNA-298，与认知能力表现出显著的负相关性。具体来说，当F0代小鼠经历了运动诱导后，这些miRNA的表达水平越低，其F2代的认知表现就越好。

为了更全面地理解这些变化，研究人员进行了描述性分析，将F2代的RNA测序结果与前两代（F0和F1）的数据进行了对比。结果发现，共有11种miRNA在三代间表现出一致性，这提示它们可能是重要的研究目标，同时也是跨三代表观遗传效应的关键驱动因子。

此外，研究团队还对比了F2代中显著差异表达的35种miRNA与F0和F1代RNA测序数据中的基因列表。这一分析揭示了6个具有显著差异的靶基因，这些基因同样值得进一步探索，以阐明它们在跨代遗传过程中的作用。

图3：F0、F1和F2小鼠miRNA比较

小结

这一研究首次报告了运动诱导的祖辈特征可以在孙子辈认知中跨代遗传，会对孙子辈认知产生持久的积极影响，且这些影响可能是由一组特定的 miRNAs 协调的，这些 miRNAs 可在多代人之间发挥影响。

没想到吧！运动的好处不止有短期内的，比如让你变得更健康，也有长长长期的好处，比如增强下一代、下下代的认知。看到这里，是不是已经跃跃欲试，准备出门运动了？所以说，不管工作、学习有多忙，都别忘了抽出时间运动。毕竟，我们个人和下一代、下下代都会因此受益匪浅！

参考文献：

[1] McGreevy KR, Tezanos P, Ferreiro-Villar I, et al. Intergenerational transmission of the positive effects of physical exercise on brain and cognition. Proc Natl Acad Sci U S A. 2019;116(20):10103-10112. doi:10.1073/pnas.1816781116

[2] Cintado E, Tezanos P, De Las Casas M, et al. Grandfathers-to-Grandsons Transgenerational Transmission of Exercise Positive Effects on Cognitive Performance. J Neurosci. 2024;44(23):e2061232024. Published 2024 Jun 5. doi:10.1523/JNEUROSCI.2061-23.2024

撰文 | M

编辑 | lcc

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