運動與疾病的關係/跑步對衰老大腦的好處
本頁是對 Dallagnol 等人 2017 年發表的題為“跑步 REST:身體活動減輕老年小鼠海馬體的神經炎症”的期刊文章的分析[1]
這項研究的背景是什麼?
[edit | edit source]目前的醫學文獻支援這樣一種觀點,即運動對長期[2][3]和短期[4][5]的腦部健康都有積極的影響。運動對大腦的一個廣為人知的好處是它能夠抑制炎症,而炎症已被證明與阿爾茨海默病 (AD) 等多種神經疾病有關[6]。炎症是導致衰老和與年齡相關的疾病的主要因素之一[7],它是由某些激素、維生素 D 和感染的減少而產生的[8]。
以下研究主要關注運動對 RE1 靜默轉錄因子 (REST) 表達的作用,REST 是一種參與神經發生和神經保護的 RNA 調節因子,是炎症的反作用力[9]。文獻表明,隨著大腦年齡的增長,REST 表達增加,從而提供神經保護,然而,患有神經退行性疾病的人 REST 表達下降[9]。如果運動對大腦有神經保護作用,那麼它是否可以透過影響 REST 來實現呢?這項研究的其他重點是運動是否會改變腦源性神經營養因子 (BDNF)、IL-1β 和 IL-10 的水平。研究表明,BDNF 在神經可塑性和神經保護中起著關鍵作用[10],而 IL-1β 和 IL-10 已被證明是炎症標誌物[1]。分析研究的目的,雖然作者沒有提到,但旨在為理解運動對衰老大腦的積極影響提供額外的有效性和範圍。
這項研究來自哪裡?
[edit | edit source]這項研究是由巴西聖卡塔琳娜聯邦大學的研究人員進行的,他們在腦生化研究方面擁有豐富的背景,這表明這篇論文經過了充分的研究。此外,幾位作者曾在同行評審期刊上發表的先前論文中合作過[11][12][13]。研究人員表示,不存在個人或財務利益衝突,並引用了研究資金來源,表明在進行研究時不存在偏見[1]。
這是一項什麼樣的研究?
[edit | edit source]這是一項使用 C57BL/6 雄性小鼠動物模型的定量實驗研究。作者沒有說明使用這種基因品系的原因,但它在文獻中被廣泛使用[14][15]。對小鼠進行隨機分配到各自的組別,研究人員控制住屋環境(光照、食物、籠子型別、溫度)。由於研究中的變數的性質(運動和久坐),研究人員對這些變數沒有被矇蔽。透過控制大多數重要變數,研究人員在一定程度上最大限度地減少了資料中的誤差可能性。
這項研究包括什麼?
[edit | edit source]四組小鼠接觸了兩個變數,一個跑步輪 (RW) 和沒有 RW 的久坐環境 (SED)。在四組小鼠中,兩組為幼鼠(12-14 周),另外兩組為老鼠(19-21 個月)。總共四組分別為久坐幼鼠 (SED-young)、RW-young、久坐老年 (SED-aged) 和 RW-aged。每組在 8 周內接觸其特定的變數,並在這段時間內保持隔離,並控制光照,這些變數可能導致情緒變化[16]。在 8 周後和動物在處死後收穫海馬體之前,測量了距離、速度、抬頭、開放區域探索和不動性。值得注意的是,開放區域測試和不動性在科學文獻中被廣泛用作抑鬱和焦慮的指標[17],或反映小鼠的情緒,因此,這些測量結果在其結果中具有有效性。對組織樣本進行分析,以確定 BDNF、REST、IL-1β 和 IL-10 的 mRNA 表達,從而表明它們在小鼠體內的變化作用。
基本結果是什麼?
[edit | edit source]結果可以分為兩部分:1)運動,即跑步,對小鼠情緒的影響;2)運動對炎症和神經保護機制的影響。關於運動對小鼠情緒的影響,SED-aged 小鼠表現出明顯更多的壁蹲行為,這是一種焦慮的跡象[16],而不是 RW-aged 小鼠和幼鼠,這表明運動對小鼠的情緒有積極的影響,而焦慮隨著年齡的增長可能會增加。這些結果支援了之前的證據,即抑鬱樣症狀隨著年齡的增長可能會增加[18][19],而運動可以減輕這些症狀[20]。關於運動對神經保護機制和炎症的影響,與 SED-aged 對照組相比,RW-aged 小鼠的 BDNF 和 REST mRNA 表達顯著增加,表明運動能夠影響這兩個因素。這表明僅僅 8 周的 RW 運動後神經保護作用增強。此外,與 SED-aged 小鼠相比,RW-aged 小鼠的 IL-1β 和 IL-10 的測量值明顯更低,進一步支援了運動具有抗炎作用的證據[21]。
我們可以從這項研究中得出什麼結論?
[edit | edit source]由於這項研究是首次研究運動對 REST 的直接影響,而且證據表明 REST 在健康的神經元衰老中至關重要,因此,我們可以從這項研究中得出的結論是,健康的大腦衰老可能需要運動。儘管這項研究是在小鼠身上進行的,但證據已經足夠有希望,可以進行人類臨床研究。由於這種特殊的動物模型在臨床前研究中被廣泛使用,因此預計這裡觀察到的生理變化也會發生在人類身上。進一步的研究還應確定這種變化是否與劑量有關,因為在這項研究中沒有控制特定的跑步劑量。
這項研究表明,運動可以減少炎症(神經元衰老的原因),並改善大腦中 REST 和 BDNF 的表達,這兩個都是已知的保護神經的因素。最終,運動似乎不僅能確保老年人健康的認知功能,還能減少神經退行性疾病的發生率。
在澳大利亞,只有不到一半的 65 歲以上的人進行推薦量的運動[22],這可能與澳大利亞老齡人口中神經退行性疾病的增加有關[23]。根據這項研究的理解,需要更加重視老年人運動的重要性,以提高生活質量和減少經濟疾病負擔。健康專業人員幫助老年人制定運動處方,以及老年人自己在這方面進行學習(參見“更多資訊/資源”),這一點至關重要。
你的大腦很重要 - 大腦健康:https://yourbrainmatters.org.au/
老年人身體活動指南(澳大利亞):https://www.healthdirect.gov.au/physical-activity-guidelines-for-older-adults
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