多发性硬化症(multiple sclerosis,MS)是一种慢性自身免疫性疾病,同时具有炎症和退行性成分[1],其特点是局灶性淋巴细胞中枢神经系统浸润导致炎症性脱髓鞘、星形胶质细胞增生和轴突变性,从而引起神经系统综合症和身体残疾[2,3]。研究显示,认知功能障碍是MS常见的致残特征,即使没有其他神经系统的障碍,也可能在MS的早期阶段发生[4,5]。由于MS患者多伴有肌无力、行走异常、平衡能力差和疲劳等问题[6,7],多年来,医生建议MS患者避免进行运动。然而,近年来,人们发现适当的运动对MS患者是有益的,如改善其有氧能力、肌肉力量、灵活性、平衡、疲劳程度和认知功能等[8]。此外,运动被认为是改善和延缓MS症状有效的非药物干预措施,但关于运动对MS患者认知功能障碍的影响却知之甚少。2023年3月2日,北京体育大学体能训练学院的於来康团队在《神经病学杂志》(Journal of Neurology)上发表了题为“The effect of exercise on cognitive function in people with multiple sclerosis: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials”的文章。作者通过检索PubMed、Web of Science、EBSCO、Cochrane和Scopus等数据库,对研究运动与MS患者认知功能的随机对照试验(randomized controlled trials,RCTs)进行了全面的系统综述和meta分析,探寻是否有足够的证据支持运动干预可以改善MS患者的认知功能。作者共检索到1853篇文章,通过其他途径获得4篇文章。排除重复文章后,剩余1153篇;通过标题和摘要筛选,排除1105篇;通过阅读全文,排除27篇,最终21篇文章被纳入系统综述和meta分析(图1)。如表1和图2所示,运动可显著改善MS患者的认知功能(Cohen’s d = 0.20, 95% CI 0.06-0.34, p < 0.01, I2= 39.31%)。图2 运动对MS患者认知功能影响的meta分析结果15项研究提供了认知速度(cognitive speed)的数据,7项研究提供了记忆(memory)的数据,7项研究提供了执行功能(executive function,EF)的数据。亚组分析结果显示,运动可显著改善MS患者的记忆(Cohen’s d = 0.17, 95% CI 0.02-0.33, p = 0.03, I2 = 7.59%);而运动对MS患者的认知速度(Cohen’s d = 0.07, 95% CI -0.07-0.21, p = 0.29, I2 = 6.07%)和执行功能(Cohen’s d = 0.09, 95% CI -0.01-0.28, p = 0.39, I2 = 1.71%)无显著影响(表1)。10项研究提供了有氧运动(aerobic exercise)的数据,8项研究提供了多成分训练(multicomponent training)的数据,2项研究提供了抗阻运动(resistance exercise)的数据。亚组分析结果显示,多成分训练可显著改善MS患者的认知功能(Cohen’s d = 0.32, 95% CI 0.22-0.43, p < 0.01, I2 = 2.22%);而有氧运动(Cohen’s d = 0.03, 95% CI -0.05-0.10, p = 0.5, I2 = 0%)和抗阻运动(Cohen’s d = 0.43, 95% CI -0.20-1.06, p = 0.18, I2 = 11.55%)对MS患者的认知功能无显著影响(表1)。2项研究进行了6周的运动干预,4项研究进行了8周的运动干预,1项研究进行了10周的运动干预,8项研究进行了12周的运动干预,6项研究进行了24周的运动干预。亚组分析结果显示,8周(Cohen’s d = 0.50, 95% CI 0.31-0.70, p < 0.01, I2 = 1.60%)和10周(Cohen’s d = 2.23, 95% CI 1.71-3.19, p < 0.01)运动干预可显著改善MS患者的认知功能;而6周(Cohen’s d = 0.29, 95% CI -0.45-1.02, p = 0.44)、12周(Cohen’s d = 0.06, 95% CI -0.05-0.18, p = 0.25, I2 = 2.31%)和24周(Cohen’s d = 0.09, 95% CI -0.05-0.23, p = 0.21, I2 = 2.85%)运动干预对MS患者的认知功能无显著影响(表1)。14项研究中每次运动的时间不超过60分钟,2项研究中每次运动的时间超过60分钟。亚组分析结果显示,每次运动时间不超过60分钟可显著改善MS患者的认知功能(Cohen’s d = 0.18, 95% CI 0.00-0.36, p = 0.05, I2 = 29.98%);而每次运动时间超过60分钟(Cohen’s d = 0.03, 95% CI -0.36-0.75, p = 0.07, I2 = 2.61%)对MS患者的认知功能无显著影响(表1)。13项研究的干预频率为每周3次及以上,5项研究的干预频率为每周少于3次。亚组分析结果显示,每周3次及以上的运动可显著改善MS患者的认知功能(Cohen’s d = 0.34, 95% CI 0.10-0.59, p < 0.01, I2 = 5.73%)。而每周少于3次的运动(Cohen’s d = 0.04, 95% CI -0.28-0.35, p = 0.82, I2 = 27.56%)对MS患者的认知功能无显著影响(表1)。通过整合每次运动的时间和运动频率的结果,7项研究每周进行了少于180分钟的运动干预,4项研究每周进行了180分钟及以上的运动干预。亚组分析结果显示,每周运动180分钟及以上可显著改善MS患者的认知功能(Cohen’s d = 0.27, 95% CI 0.06-0.48, p = 0.01, I2 = 1.68%);而每周运动少于180分钟(Cohen’s d = 0.10, 95% CI -0.10-0.29, p = 0.32, I2 = 15.21%)对MS患者的认知功能无显著影响(表1)。12项研究纳入了扩展残疾状态量表(Expanded Disability Status Scale,EDSS)平均得分<3.5的受试者(轻度MS患者),7项研究纳入了EDSS平均得分>3.5的受试者(中到重度MS患者)。亚组分析结果显示,运动可显著改善中到重度MS患者的认知功能(Cohen’s d = 0.41, 95% CI 0.15-0.67, p < 0.01, I2 = 40.58%);而运动对轻度MS患者的认知功能无显著影响(Cohen’s d = 0.12, 95% CI -0.080.32, p = 0.25, I2 = 30.77%)(表1)。12项研究纳入了平均年龄<45岁的受试者(青年MS患者),9项研究纳入了平均年龄≥ 45岁的参与者(中老年MS患者)。亚组分析结果显示,运动可显著改善中老年MS患者的认知功能(Cohen’s d = 0.28, 95% CI 0.05至0.52, p = 0.03, I2 = 6.10%);而运动对青年MS患者的认知功能无显著影响(Cohen’s d = 0.16,95% CI -0.03-0.35,p = 0.10,I2 = 39.62%)(表1)。文章局限性:(1)由于纳入的研究都是RCTs,无法做到双盲或单盲,因此在对纳入的研究进行质量评估时,可能存在主观因素造成的偏差;(2)许多纳入的研究没有报告运动强度,因此无法了解不同运动强度对MS患者认知功能的影响。(3)纳入的研究中,最常见的MS患者类型为复发缓解型多发性硬化(relapsing remitting multiple sclerosis,RRMS),且多与其他表型混合,因此无法对患者类型进行亚组分析。
研究结论:(1)建议MS患者每周进行至少3次的多成分训练,每次训练时间不超过60分钟,可通过增加运动频率以达到每周运动180分钟的目标;(2)持续8或10周的运动对MS患者认知功能的改善效果最佳;(3)MS患者基础状态越差或年龄越大,运动对其认知功能改善的效果越好。原文链接:https://link.springer.com/article/10.1007/s00415-023-11649-7
北京体育大学体能训练学院於来康博士和中国运动与健康研究院吕媛媛博士为本文的共同通讯作者。北京体育大学体能训练学院硕士研究生李根和竞技体育学院硕士研究生尤秋平为本文的共同第一作者。科研学习课程精选【1】肠道菌群与代谢组学研究策略研讨会(延期至2023年4月22-23日,腾讯会议)【2】宏基因组与代谢组/脂质组学R软件数据可视化研讨会(3月25-26日 ,腾讯在线会议)【3】高分SCI文章与标书作图(暨AI软件作图)研讨会(3月25-26日 ,腾讯在线会议)【4】R语言生信数据分析及可视化作图(网络)研讨会(延期至3月31-4月2日,腾讯在线会议)【5】单细胞测序与空间转录组学数据分析研讨会(3月11-12日 腾讯在线会议)【6】膜片钳与光遗传及钙成像技术研讨会(4月8-9日 腾讯会议)
学术会议预告【1】会议通知︱2023中国衰老科学大会第一轮通知【2】会议通知︱中国神经科学学会神经影像学分会2023学术年会【3】学术会议预告︱Novel Insights into Glia Function & Dysfunction【4】会议通知︱第六届中国神经科学学会神经退行性疾病分会年会会议通知【5】会议通知更新︱小胶质细胞生理与病理功能专题国际研讨会
参考文献(上下滑动查看) 1. Rodríguez Murúa S, Farez MF, Quintana FJ (2022) The Immune Response in Multiple Sclerosis. Annu Rev Pathol 17:121-139.2. Bhargava P, Hartung HP, Calabresi PA (2022) Contribution of B cells to cortical damage in multiple sclerosis. Brain 145(10):3363-3373.3. Carotenuto A, Cacciaguerra L, Pagani E, Preziosa P, Filippi M, Rocca MA (2022) Glymphatic system impairment in multiple sclerosis: relation with brain damage and disability. Brain 145(8):2785-2795.4. De Meo E, Portaccio E, Giorgio A, Ruano L, Goretti B, Niccolai C, Patti F, Chisari CG, Gallo P, Grossi P, Ghezzi A, Roscio M, Mattioli F, Stampatori C, Simone M, Viterbo RG, Bonacchi R, Rocca MA, De Stefano N, Filippi M, Amato MP (2021) Identifying the Distinct Cognitive Phenotypes in Multiple Sclerosis. JAMA Neurol 78(4):414-425.5. Benedict RHB, Amato MP, DeLuca J, Geurts JJG (2020) Cognitive impairment in multiple sclerosis: clinical management, MRI, and therapeutic avenues. Lancet Neurol 19(10):860-871.6. Petajan JH, White AT (1999) Recommendations for physical activity in patients with multiple sclerosis. Sports Med 27(3):179-191.7. Gutierrez GM, Chow JW, Tillman MD, McCoy SC, Castellano V, White LJ (2005) Resistance training improves gait kinematics in persons with multiple sclerosis. Arch Phys Med Rehabil 86(9):1824-1829.8. Halabchi F, Alizadeh Z, Sahraian MA, Abolhasani M (2017) Exercise prescription for patients with multiple sclerosis; potential benefits and practical recommendations. BMC Neurol 17(1):185.
编辑︱王思珍