讓大腦逆生長(zhǎng)，吃個(gè)藥就可以？《科學(xué)》：?jiǎn)我坏鞍踪|(zhì)就能促使神經(jīng)元再生

李夕

運(yùn)動(dòng)延緩大腦衰老，可以通過(guò)一種肝臟分泌的 Gpld1 蛋白質(zhì)來(lái)解釋。

發(fā)表在《科學(xué)》最新一期上的研究，從血漿物質(zhì)變化的視角，展示出運(yùn)動(dòng)對(duì)大腦和認(rèn)知的益處。這項(xiàng)研究來(lái)自加州大學(xué)舊金山分校。

索爾·維萊達(dá)

研究論文

“如果有一種藥能像運(yùn)動(dòng)一樣，讓大腦獲益，每個(gè)人都會(huì)服用。現(xiàn)在，我們的研究表明，至少一部分益處在未來(lái)某一天可以通過(guò)藥片實(shí)現(xiàn)。”研究的通訊作者索爾·維萊達(dá)說(shuō)。

實(shí)驗(yàn)：從運(yùn)動(dòng)的老鼠采血，輸給靜坐的老鼠

對(duì)老鼠和人類而言，隨年齡增長(zhǎng)，大腦功能衰退，重要的現(xiàn)象就是空間記憶能力下降。研究者將用于實(shí)驗(yàn)的老鼠分為兩組，一組在轉(zhuǎn)輪中運(yùn)動(dòng)6周，另一組靜坐6周。隨后，給老鼠們安排的任務(wù)是：在充滿渾濁的水的池子中尋找到一個(gè)隱藏的平臺(tái)。結(jié)果，不運(yùn)動(dòng)的老鼠需要花更多的時(shí)間。

另一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，研究者選用衰老的老鼠，一組運(yùn)動(dòng)七周，另一組不運(yùn)動(dòng)。從前者身上采集血漿，輸入后者體內(nèi)。血漿治療四個(gè)星期后，不運(yùn)動(dòng)的老鼠也能很快完成尋找平臺(tái)的任務(wù)了，而且水平和運(yùn)動(dòng)的老鼠差不多。

研究者檢查了老鼠的腦部。對(duì)于被輸血的老鼠，在海馬體這一區(qū)域，新生神經(jīng)元大約增加了兩倍。運(yùn)動(dòng)老鼠腦部也有類似現(xiàn)象。

該項(xiàng)研究的基本原理介紹

通過(guò)分析血液，研究者在 30 多種蛋白質(zhì)（其中 19 種來(lái)自肝臟）中鎖定了 Gpld1。Gpld1 是一種分泌自肝臟的酶，運(yùn)動(dòng)后，老鼠血液循環(huán)中的 Gpld1 增加。

為了驗(yàn)證 Gpld1 這個(gè)單一成分對(duì)大腦的影響，研究人員通過(guò)基因工程誘使老鼠肝臟過(guò)度分泌 Gpld1，然后用一系列測(cè)試來(lái)衡量老鼠的認(rèn)知和記憶能力。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，三周的治療效果類似于六周的運(yùn)動(dòng)，海馬體的神經(jīng)元數(shù)量也顯著增加。這說(shuō)明 Gpld1 的水平與認(rèn)知水平密切相關(guān)。

“我看到這些數(shù)據(jù)的時(shí)候，驚訝得不知所措。”維萊達(dá)說(shuō)：“老實(shí)說(shuō)，我沒有想到發(fā)現(xiàn)一種分子，它就能這么大程度地解釋運(yùn)動(dòng)對(duì)大腦的好處。本來(lái)以為，運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生許多細(xì)小微妙的作用，它們加在一起帶來(lái)很大的好處，很難被孤立出來(lái)。”

另外，對(duì)人類數(shù)據(jù)的分析也表明，與運(yùn)動(dòng)程度較低的老年人相比，健康活躍的老年人血液中的 Gpld1 也更高。

新的肝腦通道

研究揭示了肝臟和大腦之間，存在著某種之前被忽視的重要機(jī)制。這就是新發(fā)現(xiàn)的肝腦通道。

在運(yùn)動(dòng)老鼠的大腦中，沒有發(fā)現(xiàn)很多 Gpld1。這意味著它不能穿越腦血屏障，它似乎是通過(guò)減少全身炎癥和血凝，對(duì)大腦間接產(chǎn)生作用。眾所周知，凝血和炎癥都會(huì)隨著年齡的增長(zhǎng)而升高，并與癡呆和年齡相關(guān)的認(rèn)知能力下降有關(guān)。

維萊達(dá)對(duì)新發(fā)現(xiàn)的肝腦交流機(jī)制很興奮，“這使我想知道，我們?cè)谏窠?jīng)科學(xué)中還缺少什么，因?yàn)樗艽蟪潭壬虾雎粤似渌鞴倏赡軐?duì)神經(jīng)器官產(chǎn)生的巨大影響。大腦反之亦然”。研究人員正在進(jìn)一步研究Gpld1更細(xì)節(jié)的作用機(jī)制。

普林斯頓大學(xué)分子生物學(xué)教授科琳·墨菲評(píng)價(jià)，“這的確為更多的問(wèn)題打開了領(lǐng)域，但是以一種非常好的方式”。

維萊達(dá)認(rèn)為，這個(gè)機(jī)制的發(fā)現(xiàn)為潛在治療方法開辟了新靶標(biāo)。他渴望發(fā)現(xiàn)，這個(gè)機(jī)制在神經(jīng)退行性疾病（如阿爾茨海默氏病）的情形下是否有效。

未來(lái)：幫助不能運(yùn)動(dòng)的人

俄克拉何馬大學(xué)的衰老科學(xué)家威拉德·弗里曼表示，維萊達(dá)團(tuán)隊(duì)只發(fā)現(xiàn)了一系列事件中的一部分。他在《科學(xué)》上的評(píng)論文章中提及，操縱蛋白質(zhì)水平可能影響其他器官的潛在安全隱患。

從老鼠身上的發(fā)現(xiàn)，到用于人的藥物，還有很長(zhǎng)的路要走。

盡管如此，科學(xué)家們依舊覺得這個(gè)發(fā)現(xiàn)很迷人。畢竟，“增加一種成分，就能讓大腦逆生長(zhǎng)”的說(shuō)法，就像科幻小說(shuō)里的設(shè)定。研究人員希望將來(lái)能幫助那些身體受限而不能運(yùn)動(dòng)的人。

維萊達(dá)向健康媒體 STAT 表示，“我們真的在考慮把益處變成一種療法，而不是要取代正常運(yùn)動(dòng)的益處，可以運(yùn)動(dòng)的人應(yīng)該運(yùn)動(dòng)。”（摘自美《深科技》）（編輯/多洛米）