来自于肝脏蛋白质的运动因子 是怎样被发现的呢

我们知道的好处。锻炼可以极大地降低您患上2型糖尿病,心脏病或癌症等重大疾病的风险,并且可以帮助您更长寿。这对衰老的大脑也有好处的,运动也可以降低轻度认知障碍的风险,并且还可以改善患有阿尔茨海默氏病风险的人群的认知能力。
 
娜拉·霍洛维兹是加利福尼亚大学旧金山分校Villeda实验室的一名研究生,她说:“在干预性研究中,研究人员可以更具体地观察运动前后的记忆状态。他们已经表明,这些锻炼方法可以使自身水平得到提高,如延迟单词回忆之类的认知任务得到改善。”
 
霍洛维茨说,这些数据的好处在于,无论何时实施,锻炼都是有效的。您可以在50多岁,60多岁,或70多岁以后开始锻炼,仍然可以获得认知上的好处。
 
与锻炼有关的健康益处通常足以激发人们进行锻炼,即使这不是他们在世界上最喜欢的任务。由于年龄或脆弱性等身体上的限制,并不是每个人都喜欢轻松踩上跑步机。 
 
最近有新的研究发表在杂志科学上, Horowitz和加州大学旧金山分校的同事通过研究肝脏蛋白质,发现了一个有趣的发现。他们发现衰老的大脑与运动神经相关。他们的研究是在老鼠身上进行的,通过进一步的研究,他们的发现可能对身体无法锻炼的人有所帮助。 
 
 
 
运动引起衰老的小鼠大脑变化
这项研究是在维莱达实验室以前的工作基础上进行的,该团队证明了年轻小鼠血液中存在的生物因子可以有效恢复衰老的小鼠大脑,另一方面,年纪较大的老鼠的血液因子,也可能会在年幼的老鼠身上诱发与年龄不相关的过早的认知衰退。
 
首先,霍洛维茨及其同事评估了已经锻炼了几周的衰老小鼠的大脑:“我们的小鼠经历了六周的自愿跑步。我们在每个笼子里增加了一个跑轮,这样他们就可以可以按照自己的意愿或多或少的运动”。
 
科学家发现,与对照组相比,运动能诱导成人神经发生,增加脑源性神经营养因子的表达并改善海马依赖性学习和记忆。
 
然后,将来自活动小鼠的血液转移到久坐的小鼠,经过四个星期的治疗时间,久坐的小鼠的学习和记忆任务得到改善,神经发生增加,这与活动小鼠中发现的早期结果相似。但不知是活跃小鼠血液中的哪些成分,可能导致了大脑的这些变化?
 
 
如何确认有用的蛋白质
为了探索这一点,科学家们分析并测量了与久坐小鼠相比,活跃小鼠血液中存在的可溶性蛋白质。他们鉴定了30种不同的候选蛋白质,并特别观察了蛋白质Gpld1。
 
“我们首先将候选对象的范围缩小到了在成熟和老年小鼠中都会发生变化的12个因子。这使我们充满信心,正在寻找一种强有力的现象。从这12个候选对象中,我们深入研究了相关资料,以寻找任何暗示与认知和神经有关的蛋白质。后来我们选择Gpld1的原因是,尽管以前没有将Gpld1与认知联系在一起,但它参与了从激素反应到代谢等整个程序。”
 
加州大学旧金山分校解剖学系助理教授索拉·维莱达(Saula Villeda)在新闻稿中补充说:“我们认为已经对该蛋白质进行了彻底的研究,就会有人必然发现这种效果。” 
 
科学家发现,运动后,肝脏产生的一种蛋白质Gpld1在小鼠的血液循环中越来越多地表达,这与通过a臂水迷宫测试(RAWM)评估的动物认知能力的改善相关。和情境恐惧调节行为测试。有趣的是在人体研究中,与久坐的成年人相比,活跃老年人的血液中也发现Gpld1升高。
 
 
Gpld1在老年小鼠中过表现
为了进一步评估Gpld1是否可能与观察到的明显“大脑益处”有关,Horowitz及其同事采用了基因工程技术来诱发年老小鼠肝脏中Gpld1的过量生产。当被问到这种方法的选择时,霍洛维茨说:“我们选择增加血液中Gpld1水平的方法是因为它最能模仿运动的效果。运动会增加肝脏中Gpld1的表达,从而使Gpld1进入循环系统,因此我们使用模仿久坐的老鼠的遗传方法。”
 
一旦触发了Gpld1的过量生产,就对小鼠进行多种测试,包括RAWM,强制轮换(Y迷宫测试)和新型物体识别测试(NOR)。 “我们的认知测试旨在对与年龄相关的变化敏感。它们可以检测与年龄有关的认知缺陷,以及我们是否能够通过干预措施扭转这种下降趋势。”
 
评估小鼠的认知能力与进行人类评估有比较行吗?“这些测试实际上与人类使用的认知测试非常相似。它们的局限性在于促使鼠标参与任务的动机。例如,如果您想测试我的记忆力,可以问我这个物件,我以前曾向您展示过吗?”。我们不能向老鼠问这个,所以我们必须利用它们的原始本能,例如它们自然地探索一个以前从未见过的物件,以衡量他们的记忆力。”霍洛维茨说。