Cell:鍛煉身體的益處
日期:2014-09-28 08:59:08
鍛煉身體對人體的健康有許多的有益影響,包括防止壓力誘導的抑郁癥。然而,直到現(xiàn)在對于介導這一保護性效應的機制還并不清楚。在一項小鼠新研究中,瑞典卡羅林斯卡研究所(KarolinskaInstitutet)的研究人員證實,運動鍛煉可引起骨骼肌發(fā)生改變,清除壓力過程中累積的一種對大腦有害的血液物質(zhì)。這一研究發(fā)表在著名期刊《細胞》(Cell)上。
卡羅林斯卡研究所神經(jīng)科學系研究人員Mia Lindskog說:“在神經(jīng)生物學方面,我們實際上仍然并不了解抑郁癥是什么。我們的研究描繪了這一謎題中的另一塊拼圖。我們提供了一種解釋,即鍛煉身體引起的保護性生化改變阻止了壓力過程中大腦受損。”
眾所周知,骨骼肌中的PGC-1α1蛋白隨身體鍛煉而增加,介導了與體力活動相關的有益肌肉調(diào)節(jié)。在這項研究中,研究人員證實骨骼肌中高水平表達PGC-1α1的轉(zhuǎn)基因小鼠顯示許多肌肉獲得良好鍛煉的特征,即便它們根本沒有鍛煉。
他們將這些小鼠和正常的對照小鼠暴露于一種如噪音、閃光燈和不規(guī)律晝夜節(jié)律顛倒的壓力環(huán)境中。在經(jīng)歷輕微壓力5周后,正常小鼠形成了抑郁行為,而轉(zhuǎn)基因小鼠則沒有任何的抑郁癥狀。
“我們最初的研究假設是,鍛煉過的肌肉會產(chǎn)生一種對大腦有益的物質(zhì)。而實際上我們發(fā)現(xiàn)恰恰相反:受過良好訓練的肌肉生成了一種酶,可以清除機體的有害物質(zhì)。因此在這種情況下,肌肉的功能可讓人聯(lián)想起肝或腎,”瑞典卡羅林斯卡研究所生理學和藥理學系首席研究員Jorge Ruas說。
研究人員發(fā)現(xiàn),肌肉中PGC-1α1水平較高的小鼠也具有較高水平的KAT酶。KATs將壓力過程中形成的一種物質(zhì)犬尿氨酸(kynurenine)轉(zhuǎn)化為了一種無法從血液傳送至大腦的物質(zhì)犬尿酸(kynurenic acid)。盡管尚不清楚犬尿氨酸的確切功能,在精神病患者中可以檢測到高水平的犬尿氨酸。
在這項研究中,研究人員證實當給予正常小鼠犬尿氨酸時,它們顯示抑郁行為,而肌肉中PGC-1α1水平升高的小鼠則不受影響。事實上,因為在受過良好鍛煉的肌肉中KAT酶將犬尿氨酸迅速轉(zhuǎn)化為犬尿酸,引發(fā)了一種保護機制,這些動物從不顯示血液犬尿氨酸水平增高。
“這項工作有可能為抑郁癥治療開創(chuàng)了一個新的藥理法則:嘗試去影響骨骼肌的功能,而非直接靶向大腦。骨骼肌似乎發(fā)揮了一種解毒作用,當它激活時,可以保護大腦免于損傷及相關的精神疾病,”Jorge Ruas說。
抑郁癥是一種全球常見的精神疾病。世界衛(wèi)生組織(WHO)估計有超過3.5億人受累于這一疾病。
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