增加肝脏蛋白质可能会模仿运动对大脑的好处

导读 7月10日发表在《科学》杂志上的一项研究表明,由运动触发的来自肝脏的化学信号有助于老年小鼠保持大脑敏锐。了解这种从肝脏到大脑的信号可

7月10日发表在《科学》杂志上的一项研究表明,由运动触发的来自肝脏的化学信号有助于老年小鼠保持大脑敏锐。了解这种从肝脏到大脑的信号可能有助于科学家开发出一种药物,这种药物可以像运动一样有益于大脑。

许多研究表明,锻炼有助于大脑,例如,缓冲随着年龄增长而出现的记忆力下降。长期以来,科学家们一直在寻找一种“运动药丸”,它可能对身体虚弱而无法锻炼或运动有风险的老年人有用。“我们能否以某种方式让无法锻炼的人获得同样的好处?”加州大学旧金山分校的神经科学家SaulVilleda问道。

Villeda及其同事采用了一种类似于实验的方法,揭示了年轻小鼠血液的恢复活力(SN:5/5/14)。但研究人员关注的不是年轻,而是健康。研究人员向久坐不动的老年小鼠注射血浆,这些血浆来自六周内自愿在轮子上奔跑的老年小鼠。在24天内进行8次注射后,久坐不动的老年小鼠在记忆任务(例如记住隐藏平台在水池中的位置)方面比接受久坐不动小鼠注射的老年小鼠表现更好。

研究人员仔细研究了其中一种因运动而产生的肝脏蛋白,称为GPLD1。GPLD1是一种酶,一种分子剪刀。它从细胞外部剪下其他蛋白质,释放这些蛋白质去做其他工作。研究人员怀疑,用一种行为类似于GPLD1的分子来瞄准这些生物学工作可能是一种模拟运动对大脑有益的方法。

研究人员发现,经过基因改造以在其肝脏中产生更多GPLD1的老老鼠在记忆任务上比其他久坐不动的老老鼠表现得更好。经过基因工程改造的久坐小鼠在水池中的表现与运动小鼠一样好。“让肝脏产生这种酶实际上可以重现我们通过运动在大脑中看到的所有这些有益效果,”Villeda说。

老年人的血液样本也暗示运动会提高GPLD1水平。计步器数据显示,身体活跃(定义为每天步行超过7,100步)的老年人比久坐不动的老年人含有更多的蛋白质。

研究人员怀疑,GPLD1似乎是从大脑外部发挥作用,可能是通过以某种方式改变血液的成分。

但GPLD1的作用远未确定,加州大学伯克利分校研究衰老的研究员IrinaConboy警告说。她指出,有证据表明糖尿病患者的GPLD1水平较高,这暗示该蛋白质可能具有负面影响。不同的实验表明,GPLD1水平实际上可能会随着具有糖尿病标志物的大鼠进行某些类型的运动而下降。

“我们确信锻炼对你有好处,”Conboy说。“而且我们知道这种蛋白质存在于血液中。”但是GPLD1是好还是坏,或者它是随着运动而升高还是降低,她说,“我们还不知道。”