奇点网|《科学》：运动能让肝脏释放一种酶，促进神经再生，改善认知
运动的好处那可真是太多了 。
要说运动最让人兴奋的功能 ， 还是对大脑的影响 。
已经有很多研究表明 ， 运动可以延缓甚至逆转衰老对大脑的影响 ， 改善认知衰退和神经退行性疾病[1-3] 。
不过 ， 这背后的机制还一直不为人知 。
今天 ， 加州大学旧金山分校Saul A. Villeda博士领衔的研究团队 ， 在顶级期刊《科学》上发表一项重要研究成果[4] ， 让我们得以一窥运动有利于大脑健康的原因 。
他们首次发现 ， 小鼠运动之后肝脏会大量合成一个叫做Gpld1的酶 ， 这个酶的水平升高会促进海马神经元的再生 ， 以及改善衰老小鼠的认知能力 。 此外 ， 他们在健康的爱运动老年人的血液中也发现了Gpld1水平的升高 。
更重要的是 ， 基于这项研究 ， Villeda团队还发现 ， 只要增加小鼠肝脏生产Gpld1的能力 ， 即使小鼠不运动 ， 也能获得运动给大脑带去的好处 。
“如果有一种药物能产生与运动相同的大脑益处 ， 每个人应该都想服用它 ， ”Villeda说[5] ， “现在我们的研究表明 ， 至少有一天这些好处中的一部分可能会以药片的形式出现 。 ”
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▲UCSF科学家做的夸张的配图
虽然Villeda的研究成果部分地揭开了运动有益大脑之谜 ， 但是Villeda最初的出发点不是为了解谜 ， 而是为了帮助不能运动的人 。
因为运动的好处那么多 ， 尤其是对大脑 ， 很多老年人或者因为疾病行动不便的人 ， 却不能享受运动带来的益处 。 Villeda决定将运动给大脑带来的益处“移植”到不便运动的人身上 。
Villeda注意到 ， 在很多动物研究中 ， 运动可以逆转海马体的年龄相关神经发生和认知功能下降[6-8] 。 同样的 ， 将年轻小鼠的血液转移给老年小鼠 ， 也能在一定程度上提高小鼠的组织细胞再生和认知能力[9-12] 。
【奇点网|《科学》：运动能让肝脏释放一种酶，促进神经再生，改善认知】这两类殊途同归的研究 ， 让Villeda思考 ， 运动对大脑的益处是不是通过血液完成的呢？于是就有了本研究 。
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▲健壮的Saul A. Villeda博士其实不适合摆这个造型
在确认运动确实可以促进神经发生增加 ， 并改善老年小鼠海马体依赖性学习和记忆的能力之后 。 Villeda想看看运动对大脑的益处是不是可以通过血浆“转移”给不运动的小鼠 。
于是研究人员分别采集运动老年小鼠和不运动老年小鼠的血液 ， 并分离出血浆 。 然后在三周的时间内 ， 分8次将血浆注射给不运动的老年小鼠 。 在接下来的时间内 ， 先研究小鼠的认知能力变化 ， 然后再研究神经发生情况 。
▲研究流程图
从结果来看 ， 接受运动小鼠血浆的老年小鼠的学习和记忆能力都有所改善 ， 相应的老年小鼠海马体神经元再生能力也增加 ， 虽然神经干细胞没有增加 ， 但是新神经元数量确实增加了 。
为了了解运动的年轻小鼠的血液是不是有同样的功效 ， 研究人员又用年轻小鼠重复了上述实验 ， 发现运动年轻小鼠的血浆也可以促进老年小鼠海马体中神经元的增加 。 那就说明运动对大脑的益处 ， 在年轻小鼠和老年小鼠身上都有体现 。
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▲第一行是神经干细胞 ， 第二行和第三行是再生的新神经细胞
确定了运动能通过血浆改善大脑健康 ， 虽然让Villeda和他的同事感到兴奋 ， 但是这种方式在现实中可是太难应用了 。 最好的办法是找到具体的单个效应分子 。
于是 ， Villeda团队分析了运动或静止老年小鼠或年轻小鼠的血浆蛋白 。 他们发现 ， 老年小鼠在运动之后 ， 有30个因子的丰度增加 ， 其中63%主要在肝脏表达；年轻小鼠运动后有33个因子的丰度增加 ， 有67%主要在肝脏表达 。
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