運動抗抑郁機制的研究進展

趙 剛，韓雨梅

（山西大學體育學院，山西 太原 030006）

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運動抗抑郁機制的研究進展

趙 剛，韓雨梅

（山西大學體育學院，山西 太原 030006）

摘 要：抑郁癥是由于多種因素引起的情感障礙，其發病機制復雜，與多種因素相關。運動干預作為臨床治療的輔助手段，其抗抑郁作用已經得到了廣泛的認可。因此，運動抗抑郁機制的研究，對抑郁癥的治療以及在抑郁癥發病機制的研究中具有重要意義。

關鍵詞：運動；線粒體；海馬細胞；抑郁癥

投稿日期：2015-11-28

抑郁癥（depression）是一類以情感障礙為主的精神疾病，主要表現為情緒低落、思維遲鈍、言語動作減少、自我效能降低以及認知異常等癥狀。全世界大約有21%的人口患有不同程度的抑郁癥，抑郁癥即將成為僅次于缺血性心臟病的第二大疾病。抑郁癥的發病機制復雜，可能與海馬細胞新生降低，單胺類遞質與受體、下丘腦-垂體-腎上腺軸功能紊亂，免疫系統功能障礙以及細胞信號轉導紊亂有關。運動在改善抑郁癥臨床癥狀具有明顯優勢，國內外的抑郁癥臨床治療中，經常在藥物治療和心理治療的同時輔助以運動處方治療促進抑郁癥患者的康復。大量研究顯示了運動具有積極的抗抑郁作用，但是其作用機制仍未闡明。

1 抑郁癥發病機制研究假說

海馬神經是情緒整合中樞和高級精神活動中樞，主要可分為海馬回和齒狀回。研究證明，海馬神經元與人類的神經系統結構可塑性有關，并能影響人的學習、記憶及情感等高級認知功能，其齒狀回可產生新生神經元的前體細胞，前體細胞經過轉運，分化成為顆粒細胞。基礎和臨床研究表明，抑郁癥與某些腦區的面積減小有明顯的相關性，這些腦區海馬細胞生理功能和解剖結構均發生了顯著的變化，抗抑郁藥可以抑制或扭轉這些神經元的凋亡。此外，單胺類神經遞質作為一種對神經系統有直接調控作用的物質，在抑郁癥發病機制研究初期就已經得到了關注。5-HT、多巴胺是腦中重要的單胺類神經遞質，參與腦內多種生理活動的調節，特別是運動、認知、學習與記憶、情感、內分泌等多種生理功能的調節。 隨著對抑郁癥發病機制的深入研究，不同的發病機制假說最后都指向了神經細胞減少和或新生降低這一明顯的標志。神經細胞生理功能狀態可能決定著抑郁癥的發病狀況，而線粒體是細胞能量代謝的主要場所，在神經系統中線粒體對神經細胞的新生、代謝以及神經信號傳導等生理活動具有重要的調節作用。在病理條件下，線粒體功能狀態決定著神經元、星形膠質細胞，以及腦血管內皮細胞等神經細胞特別是海馬細胞的存活與死亡。

2 運動與抑郁癥研究進展

運動對大腦健康，認知和情感的有益作用，已經得到了大量研究的廣泛認可。最值得注意的是臨床研究已強調指出，運動可以促進認知功能，有利于腦損傷的恢復，并在輕度至中度抑郁癥患者中發揮了抗抑郁的作用。運動干預抑郁癥主要通過提高相關代謝物水平以及改善相應器官功能狀態而發揮作用。

2.1 運動改善海馬細胞新生

鍛煉可以增加神經細胞的新生，促進海馬齒回狀神經元的分化以及受損神經元的恢復。對運動組大鼠進行β內啡肽的干預，可以進一步提升運動效果，而對非運動組進行β內啡肽的干預結果則相反，提示β內啡肽可能是運動促進海馬細胞增殖的關鍵因素。此外有研究發現運動促進海馬細胞新生與脂聯素、UCP2有關。然而大量后續研究發現運動促進海馬細胞新生還與其他因素有關，提示海馬細胞新生可能是運動治療抑郁癥效果的顯著表現而不是主要機理。

2.2 運動提高相關單胺類神經遞質水平

Lista的研究發現，老鼠經過轉輪運動可以提高5-HT的基礎水平 。對運動大鼠不同腦區的研究表明，急性運動可增加腦內各部位特別是齒狀回5-HT的合成與更新。運動可以引起海馬5-HT水平的顯著提高并在神經元應激導致的5-HT水平下降中起到減緩作用。有研究指出，色氨酸羥化酶2可以介導5-HT在腦中的合成。 DA在運動疲勞領域已經得到了廣泛的研究：連續10天遞增負荷游泳運動引起大鼠運動疲勞，對大鼠紋狀體單胺類遞質的表達結果提示游泳運動可以提高多巴胺和多巴胺二型受體的含量。 作為一個神經系統的重要神經遞質，DA在神經系統內的作用得到了普遍認可，在運動

對抑郁模型大鼠的研究中發現，進行了3周中等強度的游泳運動的大鼠，其全腦、前額皮質及海馬中DA的含量均高于抑郁癥模型組，提示運動應激可以引起DA含量的增加，在運動抗抑郁中具有重要作用。

2.3 運動改善線粒體功能

相關骨骼肌大量研究逐步揭示了運動改善線粒體機能對細胞有益的生物學作用 ，但是這些生物學作用應用于神經細胞的研究領域尚未廣泛展開。目前少量的研究主要集中在運動作用于神經細胞時，觀察線粒體生物合成的標志物的變化。值得注意的是，Kathrin Steib 等人發現，運動促進的抑郁癥大鼠海馬齒狀回神經元的新生伴隨著線粒體形態和分布的變化，以及線粒體質量的增加。實驗以不同時間逆轉錄病毒的注射為節點觀測了線粒體以及神經元的變化。運動組神經元中線粒體含量增加了大約2.5倍，并且運動增加的線粒體呈更加均勻、有效的分布。因此，運動改善線粒體機能可能是運動促進海馬細胞新生的重要環節，在抗抑郁治療中具有重要意義。

3 小結與展望

隨著對抑郁癥發病機制的深入研究，單一機制的研究逐漸趨向于對神經系統整體的深入闡述，主要集中于抑郁癥中腦區減少和（或）神經細胞特別是海馬細胞新生的降低。線粒體在抑郁癥不同假說的研究中都發揮了一定的調節能力，體現了線粒體在人體衰老以及病變中的重要作用。隨著能量代謝紊亂的作用地位逐漸得到重視，神經系統的長期抑制中線粒體功能在未來的神經疾病研究中具有重要意義。抑郁癥線粒體機制的闡明將為運動療法應用于抑郁癥及其相關精神疾病的治療提供新的理論支持，同時也會為新藥物的開發研制提供新的視野。

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通信作者：韓雨梅（1978～），副教授，博士。研究方向：運動人體科學、運動生理學。

作者簡介：趙剛（1991～），碩士。研究方向：運動人體科學、運動生理學。

基金項目：中國博士后科學基金（基金編號：2015T80234）。

doi:10.3969/j.issn.1674-151x.2016.04.081

中圖分類號：G804

文獻標識碼：A

文章編號：1674-151X（2016）02-154-02