中鑫优配 2025 AAIC丨通过运动改善衰老相关认知衰退？斯洛伐克学者解读多器官整合研究

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撰文：一条锦鲤

阿尔茨海默病协会国际会议（AAIC）致力于推进痴呆症基础及临床研究的前沿边界，是痴呆病学领域全球范围内规模最大且最具影响力的国际会议，2025年来自全球 135 多个国家超10000名专家学者参与了本次盛会。在本次大会上，来自斯洛伐克科学院生物医学研究中心的Barbara Ukropcová教授提出运动可缓解年龄相关的认知衰退，并分享了两项可支持其观点的多器官整合研究。小编特此整理，以飨读者。

图：讲者在2025AAIC现场

运动有益头脑，长期获益可观

众所周知，保持规律且一定强度的运动训练可以提升体力，且可降低全因死亡率；相比之下，久坐不动的生活方式以及肥胖状态会通过包括线粒体功能障碍、胰岛素抵抗在内等多种病理机制导致慢性疾病，其中也包括神经退行性变。

运动是一种强有力的良性应激源，由骨骼肌及脂肪组织等其他器官带来的“运动激素”能够诱导机体发生适应性反应、增强代谢。有学者认为这些分子可参与外周器官与大脑之间的信息交流，但这些外周组织来源的分子真的可以穿过血脑屏障（BBB），进而重塑人脑吗？为解决这一问题，Barbara团队参考了两种运动模型，旨在识别运动干预对血清、脑脊液和血液产生的分子谱变化。

急性运动研究旨在明确运动带来的即时作用，受试者在基线和90分钟跑步后接受采血和脑脊液样本采集；规律训练干预研究旨在明确规律运动带来的中长期效果，受试者接受为期3至9个月的规律有氧及力量训练，训练每周3次、每次1小时。干预前后，受试者会接受包括代谢、认知、运动和体能测试在内的表型分析、头颅和腹部脂肪分布的磁共振成像以及骨骼肌代谢检测。另外，受试者在干预前后还会各进行一次40分钟的固定自行车运动试验。上述研究中，为期3个月的监督式运动训练EmBRACE已完成，且目前随访时长已超过5年；为期9个月的监督式运动训练项目AMITYST和LIBRA-net仍在进行中，预计2026年春季完成。

图：运动干预前后受试者体能、认知及代谢变化统计

如图所示，即使是相对短期的3个月运动干预也能提高老年人的偏好步行速度和最大步行速度，且这种改善可持续长达21个月[1]；同时还可以观察到运动带来的认知功能改善：与拉伸组相比，队列中的老年人经3个月训练后记忆力得到改善，且这种改善在5年多的随访中也基本保持稳定（随访中受试者也定期来中心参与运动，每周2小时中鑫优配，持续5年及以上）。

此外，代谢对脑健康也很重要。代谢灵活性是评估全身代谢的一个参数，旨在明确机体在葡萄糖和脂肪酸等燃料间切换的能力，对全身代谢健康至关重要。研究显示3个月的运动能提高代谢灵活性，12个月的规律运动可降低胰岛素抵抗，而胰岛素抵抗正是促进脑水平神经退行性变的病理机制之一。骨骼肌代谢评估包括通过磷磁共振波谱法评测的无创方法和通过肌肉活检获取透化肌纤维测量的有创方法。结果显示，肌代谢参数与海马体积、学习及工作记忆评分存在相关性。这种关联模式表明外周组织与大脑之间存在同步的适应性反应。

图：骨骼肌代谢与海马体积、学习及工作记忆评分存在相关性

由表及里，运动重塑大脑存在分子机制

那究竟哪些分子参与运动-大脑的外周与中枢调控？在急性运动研究中[2]，研究者通过蛋白芯片分析了174种细胞因子，发现72种存在差异调控，其中最显著的是来自脂肪组织的脂肪因子——脂联素。

脂联素在小鼠中能促进运动的抗抑郁和促神经生成作用，包括ELISA、免疫印迹在内的三种方法均证实了其下调，且该结论在另一组18人的队列中得到了重复。研究者还发现：急性运动可降低BBB通透性，运动诱导的CSF脂联素降低幅度高于BBB通透性降低的幅度，这或许表明脑脊液中的部分脂联素池被大脑摄取，从而促进脑可塑性。急性运动尚且可带来获益，规律训练干预又有哪些惊喜与收获？

研究者收集了一个亚队列中受试者规律训练前后的脑脊液样本，发现在3个月训练后，轻度认知障碍（MCI）患者的认知功能（主要是记忆力）得到改善，其脑脊液和血清中的脂联素水平发生变化；而认知健康对照组的脂联素呈上升趋势，乳酸水平降低。这表明，MCI患者通过运动激活了其他代谢机制，促进了认知功能的改善。

图：90分钟跑步前后CSF代谢组学变化

代谢组学方面，研究者与加州大学的Robert Naviaux合作，对急性运动前后受试者的CSF和血浆进行代谢组学分析[3]。结果显示，90分钟跑步后，CSF和血浆中的代谢物形成了明显不同的聚类。运动诱导的脑脊液代谢变化与线粒体功能改变相关，且运动诱导的ATP释放中，嘌呤和嘧啶占急性运动代谢影响的30%以上。目前研究者正专注于表征运动调控的细胞外囊泡的动态变化和分子组成。已有结果显示：从志愿者血浆中分离的细胞外囊泡能被海马神经元摄取，还可诱导神经胶质瘤细胞增殖、神经前体细胞增殖，并增强神经元的氧化代谢。进一步研究者将进一步明确其分子组成。

为探究骨骼肌分泌物，研究者对部分受试者股外斜肌活检并获取人类原代骨骼肌细胞，随后对这些细胞进行电脉冲刺激，以建立运动的体外模型。结果显示，电脉冲刺激能增强细胞的代谢能力，并促进细胞外囊泡释放到细胞培养液中。研究者也计划进一步利用该模型研究肌细胞与神经元之间的交流。

小结

上述研究表明，运动可改善衰老相关认知衰退。短期运动即能提升老年人步行速度和记忆力，且获益持久，规律运动可改善代谢，骨骼肌代谢与海马体积、认知功能相关。在分子层面，运动调控脂联素等细胞因子，改变脑脊液和血浆代谢组，其诱导的细胞外囊泡可影响神经元生理，为缓解认知衰退提供依据。

参考文献

[1]Slobodová L, Oreská Ľ, Schön M, Krumpolec P, Tirpáková V, Jurina P, Laurovič J, Vajda M, Nemec M, Hečková E, Šoóšová I, Cvečka J, Hamar D, Turčáni P, Tsai CL, Bogner W, Sedliak M, Krššák M, Ukropec J, Ukropcová B. Effects of Short- and Long-Term Aerobic-Strength Training and Determinants of Walking Speed in the Elderly. Gerontology. 2022;68(2):151-161. doi: 10.1159/000515325. Epub 2021 May 10. PMID: 33971654.

[2]Schön M, Kovaničová Z, Košutzká Z, Nemec M, Tomková M, Jacková L, Máderová D, Slobodová L, Valkovič P, Ukropec J, Ukropcová B. Effects of running on adiponectin, insulin and cytokines in cerebrospinal fluid in healthy young individuals. Sci Rep. 2019 Feb 13;9(1):1959. doi: 10.1038/s41598-018-38201-2. PMID: 30760755; PMCID: PMC6374465.

[3]Schön M, Marček Malenovská K, Nemec M, Alchus Laiferová N, Straka I, Košutzká Z, Matejička P, Valkovič P, Ukropec J, Ukropcová B. Acute endurance exercise modulates growth differentiation factor 11 in cerebrospinal fluid of healthy young adults. Front Endocrinol (Lausanne). 2023 Mar 22;14:1137048. doi: 10.3389/fendo.2023.1137048. PMID: 37033257; PMCID: PMC10073538.

责任编辑：梦琳

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