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題圖 | Pixabay
撰文 | 宋文法
癡呆癥,是一種神經退行性疾病,阿爾茨海默病(AD)是癡呆的主要類型,占所有癡呆病例的近70%,由于其發(fā)病機制復雜,目前尚無有效的根治手段。
大量的研究顯示,運動有益大腦健康,能降低癡呆和AD的發(fā)病風險,并延緩疾病進展,但其背后的分子機制一直未被完全闡明。
近日,南京大學研究團隊在"Nature Aging"期刊上發(fā)表了一篇題為" Exercise alleviates cognitive dysfunction in Alzheimer’s disease mice via skeletal muscle-derived extracellular vesicles that enhance plaque clearance by microglia "的研究論文。
這項研究首次揭示,運動可促進骨骼肌分泌含miR-378a-3p的細胞外囊泡,調控小膠質細胞功能,清除大腦淀粉樣蛋白斑塊,進而改善動物模型認知功能。
此外,靜脈注射該外囊泡,也能清除大腦淀粉樣蛋白斑塊,并改善認知功能,這意味著,無需運動,補充該外囊泡,或可成為替代運動的治療策略,為AD的防治提供了運動模擬治療策略。
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圖:論文截圖
在這項研究中,研究團隊在6月齡小鼠模型中開展了4周的游泳運動干預實驗,發(fā)現(xiàn)運動后,小鼠大腦中淀粉樣蛋白斑塊顯著減少,且認知能力明顯改善。
進一步研究發(fā)現(xiàn),游泳運動可顯著促進骨骼肌分泌細胞外囊泡(SKM-EVs),這些納米級囊泡能夠跨越血腦屏障,進入大腦,顯著激活疾病相關小膠質細胞,增強其淀粉樣蛋白斑塊的吞噬能力,從而改善小鼠的認知功能。
然而,當研究人員特異性清除大腦中小膠質細胞后,運動對小鼠模型的認知改善作用完全消失,這證實,小膠質細胞是運動改善AD的核心。
重要的是,研究還發(fā)現(xiàn),靜脈注射運動誘導的骨骼肌胞外囊泡,可模擬運動的效果,激活小膠質細胞的吞噬功能,并顯著改善認知功能。
深度測序分析發(fā)現(xiàn),外囊泡中的miRNA是關鍵,其中miR-378a-3p是運動誘導的外囊泡中改善AD的關鍵miRNA,其在運動后骨骼肌及其分泌的外囊泡中顯著上調,并能在腦內小膠質細胞中富集。
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miR-378a-3p是運動改善AD的核心(圖:論文截圖)
從機制上講,miR-378a-3p通過靶向抑制小膠質細胞中的p110α,激活AKT-GSK3β-FoxO1信號軸,上調脂蛋白脂酶(LPL)表達,促進小膠質細胞的脂質代謝與ATP生成,從而增強其吞噬淀粉樣蛋白斑塊的能力。
基于此,研究團隊開發(fā)了模擬運動的AD治療策略,構建了miR-378a-3p過表達的肌管細胞,并提取其分泌的外囊泡,靜脈注射后,顯著激活小膠質細胞的吞噬功能,并減少淀粉樣蛋白斑塊,且顯著改善認知功能,其治療效果同樣依賴于小膠質細胞的存在。
這意味著,對于運動能力受損的AD患者,外源性補充miR-378a-3p過表達的骨骼肌來源胞外囊泡,或可成為替代運動的治療策略。
總而言之,這項研究揭示了運動通過骨骼肌外囊泡改善AD的分子機制,為運動有益大腦提供了新的科學解釋,也為無法運動的AD患者提供了潛在的“運動模擬”治療策略。
參考文獻:
https://doi.org/10.1038/s43587-026-01075-5
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