运动“开启”神经发生，改善阿尔兹海默症小鼠的认知

美国麻省总医院的一项新研究发现，神经发生，诱导新神经元产生，在编码记忆的大脑结构中可以改善阿尔兹海默症小鼠的认知功能。

这项研究表明，阿尔兹海默症患者大脑中的有害炎症环境会阻止这些对认知功能有益的影响，而体育活动能“清理”不良环境，使新的神经细胞存活并茁壮成长，从而改善阿尔兹海默症小鼠的认知。该研究已于9月7日发表在《Science》上。

来源：中国生物技术网

选稿：Brainnews| Simon

题图：图行天下

排版：Brainnews| Ya  

这项研究的高级作者，麻省总医院的神经科副主任，遗传与衰老研究中心负责人Rudolph Tanzi博士说：“我们的研究表明，运动是开启神经发生的最佳方式之一。通过厘清所涉及的分子和遗传事件，我们确定了如何通过基因疗法和药物来模拟运动所带来的有益作用。”

研究第一作者，Se Hoon Choi博士补充说：“虽然我们目前还没有办法安全地在人类患者身上实现相同的效果，但是我们已经确定了精确的蛋白质和基因靶标，用于开发未来的治疗方法。”

成年神经发生（在一些动物胚胎期后或新生儿期发生的新神经元）产生于海马体和纹状体的大脑结构中。虽然成年人海马体神经形成对于学习和记忆是必不可少的，但该过程如何影响阿尔茨海默病等神经退行性疾病仍未得到充分理解。

麻省总医院的研究团队通过小鼠模型研究成年海马体神经发生(AHN)损伤是如何影响阿尔兹海默症病理学和认知功能，以及增加AHN是否能够减轻症状。

他们的实验表明，AHN可以通过运动或药物治疗和促进神经祖细胞诞生的基因疗法在模型中诱导。对小鼠行为的测试表明，通过药理学和遗传手段诱导神经发生的小鼠，其认知能力的提升有限。但是通过运动诱导AHN的小鼠表现出认知能力得到了改善，并且降低了β-淀粉样蛋白水平。

Tanzi解释说：“尽管运动诱导的AHN通过启动神经发生来改善阿尔兹海默症小鼠的认知，但是使用基因和药物疗法却无法实现相同的效果。这可能是因为通过药物和基因疗法诱导的新生神经元无法在已经被阿尔兹海默症破坏的大脑区域中存活，尤其是神经炎症。因此我们想弄清楚运动触发的神经发生有何不同。”

Choi说：“我们发现，关键差异在于运动还能够激活脑源性神经营养因子（BDNF）的产生，已知BDNF对于神经元的生长和存活非常重要，而且它能为新神经元的存活创造更有利的大脑环境。通过结合诱导神经发生与增加BDNF产生的药物和基因疗法，我们能成功地模拟运动对认知功能的影响。”

图片来源：《Science》

Tanzi补充说：“我们通过这项研究吸取的教训是，仅仅激活新神经元细胞的生成是不够的，必须同时清理神经元形成的周围环境，以确保新神经元能够存活并茁壮生长。运动可以达到这一目的，但我们找到了通过应用药物和基因疗法来模拟这些有益认知效果的方法，即同时开启神经发生和BDNF的产生。”

在该研究的另一部分中，研究人员们发现，在年轻阿尔兹海默症小鼠出生后不久阻断它们的神经发生，会导致它们成年之后更严重的认知缺陷。

哈佛医学院的神经学教授Tanzi说：“我们接下来将研究安全地促进阿尔兹海默症患者的神经发生是否能有助于缓解疾病症状，以及在生命早期这么做是否能有助于预防阿尔兹海默症发生。我们现在正在研究如何将这些新发现实施，以更有效地治疗和预防这种可怕疾病，对此我们感到非常兴奋。”

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