原文标题：马拉松小鼠的血液可以增强沙发土豆小鼠的大脑功能
体育锻炼对小鼠的大脑和你的大脑都有好处。在小鼠、人类和实验室玻璃器皿中进行的大量研究已经清楚地表明了这一点。现在，一项新的研究表明，有可能将跑马拉松的小鼠所享有的大脑益处转移给它们的沙发土豆同伴。
斯坦福医学院12月8日消息
斯坦福医学院（Stanford School of Medicine）的研究人员表明，来自进行大量运动的年轻成年小鼠的血液有益于同龄久坐不动小鼠的大脑。运动小鼠血液中的一种蛋白质似乎是这种益处的主要原因。
这一发现可以为治疗打开大门——通过控制不经常运动的人的大脑炎症——降低他们患神经退行性疾病的风险或减缓其进展。
在这项发表在《自然》（Nature）杂志上的研究[1]中，斯坦福医学院的研究人员比较了来自相同年龄的运动小鼠和久坐不动小鼠的血液样本。研究结果表明，从跑步小鼠身上输血可以减少久坐小鼠的神经炎症并提高它们的认知能力。此外，研究人员分离出一种血源性蛋白质，该蛋白质似乎在抗神经炎症运动效果中发挥着重要作用。
研究于2021年12月8日发表在《Nature》（最新影响因子：49.962）杂志上
炎症和认知健康
神经病学和神经科学教授 Tony Wyss-Coray 博士说，神经炎症与人类的神经退行性疾病密切相关。他说，动物研究表明，神经炎症会导致神经退行性疾病，逆转或减少神经炎症可以延长认知健康。
该研究的资深作者 Tony Wyss-Coray 博士
Wyss-Coray 说，任何患过流感的人都能体会到发烧引起的病毒感染所带来的认知功能的丧失。"你会变得昏昏欲睡，你会感到和外界脱节，你的大脑不那么好用，你不会记得那么清楚。”
这是感染后全身炎症的结果，至少是部分原因。当你的免疫系统加强对抗时，炎症就会扩散到你的大脑。神经免疫学家 Wyss-Coray 说，神经炎症还会加剧阿尔茨海默病和其他神经退行性疾病的发展。他在今年早些时候发表的一项研究[2]中发现了死于COVID-19的人的大脑炎症迹象。
Wyss-Coray 是这项新研究的资深作者。第一作者是 Zurine De Miguel 博士，Wyss-Coray 研究小组的前博士后学者，现在是加州州立大学蒙特利湾分校（California State University Monterey Bay）的心理学助理教授。
众所周知，运动会引起大脑中的许多健康表现，例如更多的神经细胞产生和更少的炎症。
“我们发现这种运动效果在很大程度上可以归因于血液中的因素，我们可以将这种效果转移到同龄、不运动的人身上，” Wyss-Coray 教授说。
夜晚的小鼠马拉松
小鼠爱跑。让笼子里的小鼠使用直径几英寸的跑轮，在没有训练或提示的情况下，它每晚会跑上 4 到 6 英里（它们白天睡觉）。如果你锁定滚轮，小鼠就不会做那么多的运动，尽管它仍然可以自由地在它的笼子里四处游荡（大致相当于不时进入厨房从冰箱里取出啤酒或零食）。
研究人员将功能正常的或锁定的跑轮放入 3 个月大的实验室小鼠的笼子里，这些小鼠在代谢上相当于 25 岁的人类。与久坐不动的小鼠相比，一个月的稳定跑步足以显著增加马拉松小鼠大脑中神经元和其他细胞的数量。
接下来，研究人员从马拉松小鼠身上采集血液，并从久坐不动的小鼠身上采集血液作为对照。然后，每三天，他们向其它久坐不动的小鼠注射来自马拉松小鼠或沙发土豆小鼠的血浆（血液中的无细胞部分）。每次注射相当于受体小鼠总血量的 7% 至 8%。
“获得马拉松小鼠血液的小鼠更聪明，” Wyss-Coray 说。在两项不同的实验室记忆测试中，注射马拉松小鼠血浆的久坐小鼠的表现优于接受久坐不动小鼠血浆的同样久坐不动的同龄小鼠。
此外，接受马拉松小鼠血浆的久坐小鼠比接受沙发土豆血浆输注的小鼠在海马体(一种与记忆和导航相关的大脑结构)中产生更多新神经元的细胞。
科学家们比较了接受马拉松小鼠血浆的久坐小鼠与接受沙发土豆血浆的小鼠海马体中数千个基因的激活水平。在大约 2,000 个激活水平因马拉松小鼠血浆而发生变化的基因中，已知激活水平变化最显着的 250 个基因与炎症过程最密切相关，它们的激活水平变化表明接受马拉松小鼠血浆的小鼠神经炎症较低。
Wyss-Coray 说：“跑步者的血液显然对大脑有影响，尽管它是在大脑之外系统地输送的。”
转向对马拉松运动员小鼠血浆中蛋白质的检查，斯坦福医学院的研究团队确定了 235 种不同的蛋白质，与沙发土豆小鼠相比，马拉松小鼠中的 23 种蛋白质含量较低，26 种蛋白质含量较高。这些差异表达的蛋白质中有几个与补体级联有关，补体级联是一组大约 30 种血源性蛋白质，它们相互作用以启动对病原体的免疫反应。Wyss-Coray 指出，补体系统异常激活导致的慢性炎症似乎会加速许多神经退行性疾病的进展。
感兴趣的蛋白质
从马拉松小鼠的血浆中去除一种蛋白质-凝聚素（Clusterin），很大程度上抵消了它对久坐小鼠大脑的抗炎作用。在科学家们进行的类似测试中，没有其他蛋白质有同样的效果。
凝聚素是一种补体级联抑制剂，在马拉松小鼠的血浆中含量明显高于沙发土豆小鼠。
进一步的实验表明，凝聚素与大脑内皮细胞（排列在大脑血管内的细胞）上的受体结合。Wyss-Coray 指出，大多数阿尔茨海默病患者的这些细胞都发炎了，他的研究表明，血液内皮细胞能够将循环血液中的化学信号（包括炎症信号）传输到大脑中。
即使在大脑外给药，Clusterin 本身也能够减少两种不同的实验室小鼠品系的大脑炎症，在这些小鼠中，急性全身炎症或阿尔茨海默病相关的慢性神经炎症已被诱导。
另外，研究人员发现，在为期六个月的有氧运动计划结束时，20 名患有轻度认知障碍（阿尔茨海默病的前兆）的退伍军人血液中的凝聚素水平升高。
Wyss-Coray 推测，一种增强或模拟凝聚素与其脑内皮细胞受体结合的药物可能有助于减缓与神经炎症相关的神经退行性疾病（如阿尔茨海默病）的进程。
创立于1908年的斯坦福医学院
参考文献
Source：Stanford School of Medicine
Blood from marathoner mice boosts brain function in their couch-potato counterparts
References：
[1].De Miguel, Z., Khoury, N., Betley, M.J. et al. Exercise plasma boosts memory and dampens brain inflammation via clusterin. Nature (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-04183-x
[2]. https://med.stanford.edu/news/all-news/2021/06/signs-of-inflammation-in-brains-of-people-who-died-of-covid-19.html
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