運動發揮抗炎作用改善神經炎癥相關抑郁癥的研究進展

關鍵詞：運動；抑郁癥；神經炎癥；抗炎；運動處方

中圖分類號：R749.4；G807.4文獻標識碼：A 文章編號：1000-503X（2025）02-0191-07

DOI：10.3881/j. issn.1000-503X.15991

Research Progress in the Anti-Inflammatory Effect of Exercise in Ameliorating Neuroinflammation- Related Depression

ZHANG Zhixin1，2，GUO Qi1，CHEN Xiaoyu Colegeof Rehebilitation Sciences，Shanghai Universityof Medicineand Health Sciences，Shanghai 2O1318，China Tianjin Key Laboratoryof Exercise Physiologyand Sports Medicine，Institute of Sport，Exercise and Health， TianjinUniversityofSport，Tianjin，China

Corresponding author：CHEN Xiaoyu Tel：18822202275，E-mail：1334427886@qq.com

ABSTRACT：Depression is an affective disorder caused by multiple factors，and its pathogenesis is stil unclear.However，in recent years， studies have found an association between neuroinflammation and depression， which is mainlyreflected inthe interaction of their pathogeneses，such as abnormalitiesof monoamine neurotransmiters inthe brain，dysregulation of thehypothalamic-pituitary-adrenal axis，anddysfunction of neurogenesis. Currently，exerciseas a therapy for depression has attracted widespread attntion. By reviewing relevant research reports，this article summarizes that exercise allviates neuroinflammation by playing an anti-inflammatory role， thus improving the mood-related pathway to treat depresion.Furthermore，thisarticle explores theefects of different exercise prescriptions on the anti-inflammatory role of exercise，aiming to provide new scientific ideas for the treatment of depression associated with neuroinflammation.

Key words：exercise；depression；neuroinflammation；anti-inflammatory；exercise prescription

ActaAcadMedSin，2025，47（2）：191-197

抑郁癥是一種最常見的精神疾病，以情緒低落、快感缺失和社交障礙等表現為主。全世界 1 4 . 3 % 的死亡率，即每年約800萬人的死亡可歸因于精神障礙，抑郁癥作為精神疾病是導致自殺、殘疾的主要原因，也是造成全球疾病負擔的重要原因[1]。與抑郁癥相關的發病機制包括大腦單胺類神經遞質異常、下丘腦-垂體-腎上腺軸（hypothalamic-pituitary-adrenalaxis，HPA）失調、神經再生、功能失調等。近年研究發現神經炎癥與多種神經和精神系統疾病相關，并且與抑郁癥的相關發病機制存在關聯，值得進行探討。目前，抑郁癥的主要治療方法是藥物治療，但長期服用藥物對機體造成嚴重的不良反應并加重患者的經濟負擔。適當的身體活動有助于延緩大腦衰老和改善神經退行性疾病，如阿爾茨海默病和多發性硬化癥等。運動已被證實為有效的抑郁癥治療方法，同時研究還顯示其具有抗炎作用[2]。因此，本文主要綜述從運動發揮抗炎作用改善神經炎癥相關抑郁癥的干預效果及不同運動形式、強度及頻率對干預效果的影響，為制訂運動處方、改善抑郁癥狀提供科學依據。

1抑郁癥發病機制：神經炎癥

抑郁癥是一種由多因素導致的精神疾病，其發病機制尚不明確。但目前公認抑郁癥神經生物學的改變主要發生在單胺神經遞質系統、HPA軸、神經發生系統以及神經炎癥等[3]。其中，神經炎癥是與抑郁癥的3個神經生物學相關因素發生相互作用的關鍵因素，由于失調的神經炎癥影響了抑郁癥的其他神經生物學過程，如導致大腦5-羥色胺（5-hydroxytryptamine，5-HT）消耗、HPA軸功能失調以及神經再生、功能失調等，直接或間接地影響抑郁癥的發生發展[4]，因此值得特別關注。

神經炎癥指發生在中樞神經系統起保護作用的先天免疫反應，但由于持續的感染、心理或身體應激造成的損傷或由于外周間接感染產生的刺激，激活大腦先天免疫細胞如小膠質細胞等，啟動炎癥級聯反應而釋放大量炎癥因子，如白細胞介素（interleukin，IL） - 1 β 、IL-6和腫瘤壞死因子- （tumor necrosis factor- ，TNF- ）等，發揮神經毒性作用導致抑郁癥[5]。由外周釋放的炎癥因子可通過分子、細胞和神經途徑發送信號，傳入大腦進而增強神經炎癥[6。因此，降低外周炎癥因子水平也可緩解神經炎癥程度。

有研究顯示抑郁癥患者外周和中樞神經系統中促炎標志物如C-反應蛋白（C-reactiveprotein，CRP）、

TNF- 、 I L-1 β 和IL-6水平等與健康人相比顯著增高[7]。在某些抑郁癥患者體內觀察到慢性低度炎癥的原因尚不明確[8]，目前認為感染、應激、自身免疫失調以及不健康的生活方式（如久坐不動、不良飲食習慣和睡眠等）可能會引發或增強機體炎癥反應[9]，隨后的促炎信號在神經內分泌、單胺能和氧化應激系統中觸發了許多下游生物學效應[1]，導致疾病行為（如情緒低落、乏力、食欲不振等），最終可能進展為臨床抑郁癥。而這些與抑郁相關的疾病行為又會強化不健康的生活方式，從而導致惡性循環，產生更多的炎癥反應和抑郁癥狀的惡化。

2運動調節神經炎癥改善抑郁癥的生物學機制

事實上，神經炎癥可影響多種情緒相關過程誘發抑郁癥狀。首先，炎癥因子影響與情緒相關神經遞質的產生及代謝，是造成神經炎癥相關抑郁癥發生的原因之一。例如，促炎細胞因子增加吲哚胺-2，3-雙加氧酶的活性，通過影響色氨酸代謝，導致5-HT合成減少以及犬尿氨酸的增加；隨后，在神經炎癥的影響下使犬尿氨酸在小膠質細胞和星形膠質細胞中的代謝失衡，導致神經毒性化合物（如3-羥基犬尿氨酸和喹啉酸）增加，促進神經炎癥相關抑郁癥的發生[4，11]。有研究發現運動可抑制促炎因子的表達而降低吲哚胺-2，3-雙加氧酶活性，從而增加5-HT濃度，發揮潛在的抗炎及抗抑郁作用[12]。此外，運動誘導骨骼肌產生過氧化物酶體增殖物激活受體 γ 共激活因子 1 α （peroxi-someproliferator-activatedreceptor gammacoactivator 1 α .P G C -1 α ）， P G C - 1α 可調節外周犬尿氨酸代謝，使其代謝為不宜進入血腦屏障的犬尿喹啉酸，從而阻止犬尿氨酸在大腦中發揮毒性作用[13]。此外， P G C -1 α 也具有抗炎作用[14]

其次，神經炎癥影響神經元的生長和存活。促炎細胞因子會增強氧化應激，從而損害與情緒相關的大腦區域（如前額葉皮質和杏仁核）的神經膠質細胞[15]。另外，細胞因子誘導的谷氨酸失調會導致興奮性毒性，從而減少神經營養因子的產生，如腦源性神經營養因子（brain-derivedneurotrophicfactor，BD-NF）[3，16]，且在臨床前研究中發現，神經炎癥促使大腦前額葉皮質和海馬中BDNF減少，導致嚙齒類動物出現抑郁樣表型[17]。而運動可調節小膠質細胞內與神經炎癥相關的信號通路促進神經元修復，如運動誘導TLR4/miR-223/NLRP3信號通路的激活，從而發揮抗炎作用緩解神經炎癥，促進損傷的海馬組織修復[18]。再者，運動不僅有利于抑制促炎因子的釋放，還增加抗氧化劑及抗炎因子濃度，提高大腦抗氧化能力。此外，骨骼肌 P G C -1 α 誘導含纖連蛋白Ⅲ型結構域包含蛋白5裂解釋放鳶尾素，鳶尾素經血腦屏障進入大腦后，誘導海馬內BDNF上調[3]，改善突觸可塑性促進神經再生，最終緩解抑郁樣行為。

最后，神經炎癥會造成HPA軸反饋功能失調。在神經炎癥過程中產生的大量促炎細胞因子導致HPA軸被過度激活并破環糖皮質激素受體的功能及表達，造成糖皮質激素的大量釋放；而高濃度的糖皮質激素導致抑郁癥患者促炎細胞因子升高，引起無節制的神經炎癥反應而進一步惡化抑郁癥狀[4，19]。而運動可改善海馬線粒體功能及氧化平衡，并降低循環中糖皮質激素水平，使失調的HPA 軸反饋功能得以恢復[20]，幫助患者緩解抑郁癥狀。

3運動改善抑郁癥及其神經炎癥的臨床干預效果

定期參與體育運動對促進個體健康具有多重積極作用，包括但不限于優化心血管功能、提升呼吸效能、降低冠心病的風險因素，以及改善個體情緒和增強認知能力。研究顯示保持規律運動習慣的人具有較低的抑郁風險[21]和體內低炎癥水平[22]。針對輕度至中度抑郁癥患者，運動鍛煉已被證實與傳統的抗抑郁藥物治療具有相當的效果[23]。多項研究揭示了體內某些炎性因子濃度的變化與抑郁癥的嚴重程度之間的關聯性，如IL-6、IL-1β及TNF- 等[24]。盡管運動改善抑郁癥的具體生物學機制尚待明確，但現有研究顯示，運動干預能夠減少小膠質細胞的活化及炎癥標志物的表達[12.25]，從而突顯了運動的抗炎特性在抗抑郁過程中可能發揮的作用。在采用脂多糖誘導的小鼠抑郁模型研究中，氟西汀與運動的聯合應用展現出比單獨使用氟西汀更顯著的抑郁行為改善效果，同時能顯著降低中樞神經系統TNF- 、IL-6的水平，并提高IL-10 的水平[26]。在臨床實踐中，觀察到運動與藥物協同干預顯著提升抑郁癥的改善效果以及炎癥因子水平的調節能力[27]。然而，在臨床研究中，運動改善神經炎癥相關抑郁癥的效果可能會受到多種因素的影響，包括但不限于受試者的疾病類型及嚴重程度，干預周期，運動的種類、強度以及頻率等。因此，后續從運動形式、強度以及頻率3個方面深人探討運動對改善神經炎癥相關抑郁癥的干預效果的影響。

3.1不同運動形式對抑郁癥及炎癥分子水平的干預效果

3.1.1有氧運動

有氧運動是指以有氧代謝提供運動中所需能量的運動方式，常見的有氧運動包括跑步、快走、騎自行車以及游泳等。一項Meta分析指出：有氧運動既可以提高心肺功能、促進機體血液循環，又可改善認知功能及降低抑郁風險，可作為改善抑郁癥的最佳輔助手段[28]。除了動物實驗中發現有氧運動可通過調節中樞或外周炎癥標志物改善小鼠抑郁樣行為外[26]，臨床研究表明有氧運動可顯著降低老年人血液中TNF- 、IL-6 濃度，同時增加抗炎因子IL-10 的水平[29]，由此可見，有氧運動改善抑郁情緒至少部分可歸因于運動對炎癥水平的影響。一項針對198例維持性血液透析患者進行為期18周自行車運動的臨床研究顯示，患者抑郁癥狀明顯改善，血清IL-6和IL-18濃度顯著降低，且二者存在相關性[30]，同樣，對心境障礙患者進行為期6周中等強度的功率自行車運動后，患者體內TNF- 濃度降低且抑郁癥狀緩解[31]。氣態神經遞質一氧化氮（nitricoxide，NO）是一種重要的神經炎癥介質，由于炎癥細胞因子誘導型NO合酶使其合成增加，且神經炎癥產生的高濃度NO會引起核酸亞硝化而導致神經元損傷。一項對92例50歲以上老年抑郁癥患者的研究顯示，進行為期12周低強度［最大心率的 5 0 % ～ 6 0 % 或運動自覺量表（ratingofperceivedexertion，RPE）為13～14］的水中運動后有效緩解老年人抑郁和焦慮情緒，主要因為減少了蛋白質羰基化介導的氧化應激以及降低NO的濃度[32]

瑜伽是深受女性喜愛的有氧運動方式，是古老的身心療法，其包含冥想及身體活動。一項Meta分析指出：瑜伽是有效改善抑郁癥的運動方式，且研究表明瑜伽運動可有效減輕重度抑郁癥患者體內IL-6濃度并改善抑郁嚴重程度[33]，該結果與另一項對類風濕性關節炎合并抑郁患者實施瑜伽運動的研究結果[34相同。此外，一項針對100例心力衰竭患者實施為期12周的太極拳運動的研究顯示，進行太極拳運動有效降低患者體內炎癥標志物CRP水平，并與抑郁癥狀的改善相關[35]。另一項研究顯示，16周太極拳運動可降低抑郁女大學生血清中促炎因子TNF- 、IL-6 水平，增加抗炎因子IL-10水平，對改善女大學生抑郁狀態具有積極作用[36]。此外，氣功[37]及普拉提[38]等有氧運動項目，也被證實通過影響抑郁患者體內炎癥因子水平改善抑郁嚴重程度。

3.1.2 抗阻運動

抗阻運動不僅可以改善肌肉力量、身體平衡以及減少脂肪堆積，且肌肉力量大小與抑郁癥發生具有相關性[39]。研究表明抗阻運動不僅改善重度抑郁癥（major depressive disorder，MDD）患者的抑郁癥狀，也可減少血清TNF- 、IL-6 的濃度[40]。另有研究顯示22例虛弱老年人經過12周每次 6 0 m i n 的彈力帶力量訓練后，患者體內IL-6水平顯著降低且抑郁癥狀明顯改善[41]。一項將312例偏頭痛患者隨機分為抗阻運動組與放松對照組的研究中，歷經每周兩次、持續12周的肌力訓練干預后，運動組的抑郁癥狀明顯減弱且血清TNF- 和 γ -干擾素水平也顯著低于對照組[42]。然而，一項針對90歲以上老年患者進行為期8周的中等強度的抗阻運動顯示，既沒有改善抑郁狀態也沒有降低血清TNF- 的濃度[43]，這可能與受試者年齡較大及運動干預時間較短有關。但目前單獨觀察抗阻運動對炎癥因子水平影響的研究較少，人們更愿意將抗阻運動與有氧運動結合進行干預，一項對90例患肌少癥的老年人進行為期12周的有氧運動（每天 （204步，每周5次）與抗阻運動（每周2次）相結合的干預發現，炎癥因子水平與抑郁癥狀顯著改善[44]；另一項研究同樣發現將二者結合可改善MDD患者的抑郁癥狀，并降低體內IL-6水平[45]。此外，也有研究將抗阻運動與有氧運動進行對比，發現兩種運動形式均能有效改善老年人抑郁癥狀并降低血清TNF- 濃度，但與有氧運動相比，抗阻運動不能顯著降低血清CRP、IL-6和IL-18濃度水平[45]；且有Meta分析顯示，有氧運動或聯合運動干預對TNF- 、IL-6 和CRP等炎癥標志物水平的影響更為顯著[46-47]。然而，一項對久坐不動人群進行為期10周的短期運動研究表明，阻力運動訓練將CRP水平降低了 3 2 . 8 % ，而有氧運動組僅降低了 。總之，抗阻運動被認為具有一定的抗炎作用，并可能有助于改善抑郁癥狀。然而，關于抗阻運動對抑郁癥患者體內炎癥因子水平的具體影響，仍需進一步深入研究與探討。基于目前的科學證據，建議抑郁癥患者在醫生的建議下，將抗阻運動與其他形式的運動如有氧運動相結合，以制訂科學合理的鍛煉計劃。綜上，有氧運動在降低體內炎癥因子水平和改善抑郁癥狀方面可能具備更為顯著的效果，而抗阻運動雖然在一些研究中顯示出抗炎和抗抑郁的潛力，但其有效性仍存在爭議。因此，患者可以根據個人偏好選擇適合自己的運動項目。但運動的抗炎效果仍然受到研究對象的疾病類型以及基礎炎癥因子水平等因素的影響。為獲得更確切的結論，特別是針對抑郁癥患者，有必要開展進一步的研究。

3.2不同運動強度對抑郁癥及炎癥分子水平的干預效果

運動強度是影響運動干預效果的因素之一。目前，不同運動強度對抑郁癥狀改善是否存在明顯差異尚不明確，研究表明中、高強度的運動均能有效改善中度抑郁癥患者的抑郁嚴重程度，而極低強度的運動則沒有效果[49」。針對抑郁癥患者體內炎癥水平的影響的研究較少，一項針對61名青年人分別進行為期6周的高強度［心率為（ 1 7 4 ± 2 ? 次 ，RPE為（ 1 5 ± 0.3）/20］和中等強度［心率為（ 1 4 2 ± 2 ）次 ，RPE為（ 1 1 ± 0 . 3 ） / 2 0 ］有氧運動的對比研究顯示，二者均有效改善抑郁癥狀，但與中等強度運動相比，高強度運動增加了患者感知壓力以及TNF- α 和IL-6濃度，而中等強度則降低了TNF- 濃度[50]，因此，中等強度運動可能是改善抑郁癥、減少炎癥因子的最佳強度。而另一項研究顯示，與安靜休息組相比，19例MDD患者經進行 3 0 m i n 輕（RPE為11）和中等強度（RPE為13）運動后體內細胞因子水平（IL-6、IL-8、IL-10 和 TNF）均無變化[51]，這可能由于該研究是單次運動實驗，并不是持續運動的結果。然而，運動強度可能并不是影響運動對抑郁癥患者發揮抗炎作用的關鍵因素，一項研究將116例 MDD患者隨機分為3組，分別進行為期12周的輕、中及高強度的有氧運動，發現低（最大心率的 54 % ）、中（最大心率的70 % ）及高（最大心率的 7 5 % 以上）3種運動強度均可有效降低IL-6濃度，同時改善抑郁癥狀，且不同運動強度對IL-6水平的變化差異無統計學意義（ P = 0.88）[52]，這可能與運動強度的劃分標準不同、運動持續時間較長以及所觀察的炎癥因子類型不同有關。此外，部分研究表明低強度身心運動如瑜伽及八段錦等同樣對減少炎癥因子水平及緩解抑郁癥狀具有積極意義，且相比于中、高強度運動患者更容易接受，可在運動中獲得自信。總之，運動發揮抗炎作用緩解抑郁癥狀，與運動強度對抗炎作用的影響的相關研究較少，且研究結論也不盡相同，所以運動強度對其是否重要尚不清楚。因此，建議運動強度的安排仍優先考慮患者的功能能力和心肺適能，并結合興趣制訂計劃，尤其要遵循循序漸進原則，避免受傷。

3.3運動頻率及持續時間對抑郁癥及炎癥分子水平的干預效果

運動頻率及持續時間是影響運動干預效果的另一因素。探究運動的抗炎作用通常會考慮運動干預持續時間的影響，研究中運動干預持續時間分為單次運動（即急性運動）和重復運動（即慢性運動）。急性運動作為一種應激因素，能夠觸發體內急性炎癥反應。這種反應主要源于肌肉收縮時大量釋放的IL-6。IL-6的急性短暫上調能夠誘導抗炎細胞因子如IL-10的生成，并抑制促炎細胞因子TNF- 的釋放，從而間接發揮抗炎作用；同時有研究表明MDD患者在經過 3 0 m i n 單次高強度運動（RPE為15）后炎癥活動會經歷一個急性增加，但隨后會逐漸適應，并隨著時間的推移導致慢性炎癥的減少[51]，類似于定期運動訓練可以降低靜息心率和血壓，以及更好的血糖調節。肥胖者的體重減輕會導致CRP和IL-6水平的降低，這種現象也可能在鍛煉和堅持定期運動的過程中出現[51]。促炎性IL-6水平的降低與抑郁癥狀的改善顯著相關，在一項對25例精神分裂患者實施為期6個月有氧運動方案的研究中，患者完成的有氧運動次數與IL-6的減少量顯著相關（ r = - 0 . 6 3 ， P = 0 . 0 2 [53]。一項Meta分析顯示堅持長期運動訓練，包括有氧運動與抗阻運動相結合，誘導的IL-6、CRP、TNF- 水平顯著降低；同時亞組分析顯示，進行為期12周以上的運動干預具有更為顯著的抗炎作用[54]。因此，持續的運動計劃更有可能利于減輕抑郁癥患者的促炎狀態。

1 小結與展望

神經炎癥作為抑郁癥重要的發病機制之一，與抑郁癥的其他發病機制存在關聯。運動鍛煉作為改善抑郁癥的獨立或輔助其他治療的治療策略，通過調整中樞或外周的炎癥因子水平及炎癥信號通路等途徑，發揮抗炎作用以緩解神經炎癥，因此在改善抑郁癥狀方面具有積極意義。然而，運動形式、強度、持續時間及頻率對抗炎作用的影響仍需進一步細化和研究，以便制訂出最具效益的運動處方，以改善與神經炎癥相關的抑郁癥。

利益沖突 所有作者聲明無利益沖突

作者貢獻聲明張志新：參與研究選題，起草論文，對論文進行審閱和修訂；郭琪：參與研究選題，對論文做出關鍵性修訂；陳小雨：參與研究選題，對論文進行審閱和修訂，并同意對研究工作誠信負責

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（收稿日期：2024-01-08）