瑞金新知速递 第585期|陈生弟主任医师探索长期太极拳训练改善帕金森病患者运动症状及机制
2022年2月，陈生弟主任医师在《Translational Neurodegeneration》杂志发表题名为“Mechanisms of motor symptom improvement by long-term Tai Chi training in Parkinson's disease patients.”——探索长期太极拳训练改善帕金森病患者运动症状及机制的研究论文。
神经内科陈生弟主任医师、北京大学心理与认知科学学院王征研究员为论文的共同通讯作者，神经内科李根医师、黄沛主治医师为论文的共同第一作者。
doi:10.1186/s40035-022-00280-7.
帕金森病（Parkinson’s Disease, PD）是全球第二大神经系统退行性疾病，主要表现为静止性震颤、肌强直、运动迟缓及姿势步态障碍等运动症状，以及认知功能损害、嗅觉减退、睡眠障碍、自主神经功能失调、焦虑抑郁等非运动症状，具有较高的致残率，严重影响患者的生存质量。目前帕金森病的治疗仍然以左旋多巴类药物替代治疗为主，然而长期药物治疗可能引起一系列药物并发症，同时对帕金森病患者的步态与平衡障碍作用甚微。因此，国际社会亟需探索一种可以安全有效辅助治疗帕金森病的非药物手段。太极拳在国际前期研究中提示可能对帕金森病患者的运动症状，尤其是步态及平衡功能有改善作用，但是截止至目前，既往研究最多只有6个月的随访证据，国际上缺乏长期随访数据来支持太极拳对帕金森病的长期作用效果，并且太极拳作用的机制未明。因此，本研究采用12个月的长期太极拳训练，同时通过脑功能影像及外周血生物标志物共同探索太极拳长期干预的效果及机制。
1） 明确有效辅助治疗PD的运动方式，利于临床应用及推广：该研究证实太极拳与快步走均为有效辅助治疗PD的运动方式，其中太极拳比快步走更能让PD患者获益，两种运动受众面广，易于接受并能长期坚持，有利于临床的推广及应用。
2） 明确运动治疗对PD的改善作用，为运动治疗提供客观证据：该研究证实太极拳及快步走均能有效改善PD患者的运动症状，可成为药物治疗之外有效的辅助治疗方式，大大提高PD患者的生活质量，减轻社会和家庭的精神与经济负担，创造良好的社会效益。
3） 明确运动辅助治疗PD的机制，为PD治疗提供新思路与启示：该研究从宏观及微观水平分别阐述了运动治疗PD的机制，为PD运动治疗提供了客观的证据，为未来PD治疗新方法、新思路奠定了理论基础，有利于PD早期干预及治疗关键问题的攻克。
【Abstract】
Background: Tai Chi has been shown to improve motor symptoms in Parkinson’s disease (PD), but its long-term effects and the related mechanisms remain to be elucidated. In this study, we investigated the effects of long-term Tai Chi training on motor symptoms in PD and the underlying mechanisms.
Methods: Ninety-five early-stage PD patients were enrolled and randomly divided into Tai Chi (n = 32), brisk walking (n = 31) and no-exercise (n = 32) groups. At baseline, 6 months and 12 months during one-year intervention, all participants underwent motor symptom evaluation by Berg balance scale (BBS), Unified PD rating-scale (UPDRS), Timed Up and Go test (TUG) and 3D gait analysis, functional magnetic resonance imaging (fMRI), plasma cytokine and metabolomics analysis, and blood Huntingtin interaction protein 2 (HIP2) mRNA level analysis. Longitudinal self-changes were calculated using repeated measures ANOVA. GEE (generalized estimating equations) was used to assess factors associated with the longitudinal data of rating scales. Switch rates were used for fMRI analysis. False discovery rate correction was used for multiple correction.
Results: Participants in the Tai Chi group had better performance in BBS, UPDRS, TUG and step width. Besides, Tai Chi was advantageous over brisk walking in improving BBS and step width. The improved BBS was correlated with enhanced visual network function and downregulation of interleukin-1β. The improvements in UPDRS were associated with enhanced default mode network function, decreased L-malic acid and 3-phosphoglyceric acid, and increased adenosine and HIP2 mRNA levels. In addition, arginine biosynthesis, urea cycle, tricarboxylic acid cycle and beta oxidation of very-long-chain fatty acids were also improved by Tai Chi training.
Conclusions: Long-term Tai Chi training improves motor function, especially gait and balance, in PD. The underlying mechanisms may include enhanced brain network function, reduced inflammation, improved amino acid metabolism, energy metabolism and neurotransmitter metabolism, and decreased vulnerability to dopaminergic degeneration.
【中文摘要】
背景：太极拳已被证明可以改善帕金森病患者（PD）的运动症状，但其长期效果和相关机制尚不清楚。本研究旨在探讨长期太极拳训练对PD患者运动症状的影响及其机制。
方法：研究入组了95例早期PD患者，采用单盲随机对照的方法，分为太极拳组（32例）、快走组（31例）和不运动组（32例），分别进行为期12个月的太极拳训练、快步走训练以及不运动干预。所有被试在干预前、干预后6个月和12个月分别进行评估，包括Berg平衡量表（BBS）、统一帕金森病评定量表（UPDRS）、起立-行走时间（TUG）、三维步态分析、功能磁共振成像（fMRI）、血浆细胞因子和代谢组学分析，血液亨廷顿相互作用蛋白2（HIP2）mRNA水平分析。重复测量方差分析用来评估临床数据的纵向变化，广义估计方程（GEE）来进行纵向变化数据的相关分析，脑网络动态切变率（Switch rate）用于fMRI数据的纵向变化分析。采用FDR校正进行多重比较校正。
结果：通过12个月的太极拳训练，帕金森病患者在BBS、UPDRS、TUG和步幅上均有明显改善。同时，参加太极拳训练的患者与参加快步走训练的患者相比，前者在BBS和步幅方面的改善明显优于后者，提示太极拳在改善帕金森病患者的步态及平衡功能方面更具优势。太极拳训练组PD患者BBS的改善与视觉网络（VN）功能的增强和血浆白细胞介素-1β（IL-1β）的下调有关，UPDRS的改善与脑默认网络（DMN）功能增强、L-苹果酸和3-磷酸甘油酸降低、腺苷和HIP2 mRNA水平升高有关。此外，太极训练还能改善精氨酸生物合成、尿素循环、三羧酸循环和超长链脂肪酸的β氧化。
结论：长期太极拳训练可以持续改善PD患者的运动症状，其机制可能与增强大脑网络功能、减轻炎症、改善氨基酸代谢、能量代谢和神经递质代谢、减轻多巴胺能神经元损伤有关。
作者简介
陈生弟 主任医师，博士生导师，上海交通大学医学院附属瑞金医院神经内科；研究方向：神经退行性疾病的基础及临床研究。
李根 医师，上海交通大学医学院附属瑞金医院神经内科；研究方向：帕金森病的基础及临床研究。
黄沛 主治医师，上海交通大学医学院附属瑞金医院神经内科；研究方向：帕金森病的基础及临床研究。