“運動模擬物”這一術(shù)語在學(xué)術(shù)界尚存爭議，泛指一類能夠模擬耐力運動對骨骼肌影響的化合物。這類化合物能夠激活骨骼肌中的關(guān)鍵信號通路，使肌纖維在不經(jīng)過實際耐力訓(xùn)練的情況下，向更慢、更具氧化能力的類型轉(zhuǎn)變。

渥太華大學(xué)的研究人員正在探索一個概念：未來，或許可以通過藥物讓因身體功能受限無法運動的抑郁癥患者，也能享受到運動帶來的情緒改善效果。他們研究的重點是“運動模擬物”通過激活肌肉代謝中關(guān)鍵的信號通路，產(chǎn)生類似運動的效果。

研究背景：為什么需要“運動藥片”？

“我注意到，我們在用藥物和心理療法治療患者時，常常忽略了運動這一重要的治療手段，”該研究的第一作者、渥太華大學(xué)精神病學(xué)研究員Nicholas Fabiano博士表示，“隨著人們對運動治療抑郁癥的興趣不斷增加，探究肌肉與大腦之間究竟發(fā)生了什么，就顯得十分合理。”

該研究團隊的研究結(jié)果于2026年2月19日發(fā)表于Molecular Psychiatry。

肌肉與大腦的對話：肌因子的作用

運動時，肌肉會收縮并釋放出“肌因子”，這些分子介導(dǎo)了肌肉與其他器官（包括大腦）之間的通訊。大腦中某些肌因子（如腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子、白介素-6和白介素-15等）水平低下，與生活質(zhì)量下降、抑郁癥狀、抑郁相關(guān)的炎癥反應(yīng)及代謝減慢均存在關(guān)聯(lián)。

圖 運動模擬物對肌肉表型、肌分泌組和心理健康的潛在影響

運動改善情緒的機制，核心在于“肌肉-大腦軸”的對話：

• 鳶尾素：運動誘導(dǎo)PGC-1α表達，促進FNDC5裂解為鳶尾素。鳶尾素可通過上調(diào)BDNF促進神經(jīng)發(fā)生和突觸可塑性。動物實驗顯示，皮下注射鳶尾素可產(chǎn)生抗焦慮和抗抑郁樣效應(yīng)。

• 乳酸：運動產(chǎn)生的乳酸可通過SIRT1/BDNF通路促進海馬神經(jīng)可塑性，改善學(xué)習和記憶功能。

• 犬尿氨酸代謝通路：運動可誘導(dǎo)犬尿氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶表達，將犬尿氨酸轉(zhuǎn)化為無法透過血腦屏障的犬尿喹啉酸，從而減少神經(jīng)毒性代謝產(chǎn)物進入大腦。

運動模擬物包括天然物質(zhì)（如ω-3脂肪酸、白藜蘆醇、尿石素A、NAD+增強劑等）和合成藥物（如二甲雙胍、AICAR、GW501516等）。研究者的理論是，長期給予運動模擬物，可能促使骨骼肌纖維改變其代謝和收縮特性，從而產(chǎn)生類似于耐力訓(xùn)練的抗抑郁效果。

運動模擬物：信號通路與大腦交互作用

化合物

信號通路

與大腦的交互作用

藥理性運動模擬物

AICAR

激活 AMPK → PGC-1α，促進線粒體生物合成

↑ BDNF，↑ 突觸可塑性

二甲雙胍

抑制線粒體復(fù)合物 I → 激活 AMPK

可透過血腦屏障，↑ AMPK 和 BDNF，↓ 神經(jīng)炎癥

GW501516

激活 PPARδ → 促進脂肪酸氧化

↓ 神經(jīng)炎癥

NAD? 增強劑（如煙酰胺核糖苷）

↑ NAD? → 激活 SIRT1、AMPK 和線粒體生物合成

↑ BDNF，↑ 神經(jīng)發(fā)生，↑ 線粒體功能

尿石素 A

促進線粒體自噬，激活 AMPK-PGC-1α 通路，促進線粒體生物合成

↓ 神經(jīng)炎癥，↑ 突觸可塑性

具有運動模擬特性的天然化合物

白藜蘆醇

激活 SIRT1、AMPK-PGC-1α 軸，抗氧化信號通路

可透過血腦屏障，↑ BDNF，↑ 神經(jīng)發(fā)生和可塑性

槲皮素

激活 AMPK，↑ 線粒體生物合成，通過 Nrf2 發(fā)揮抗氧化作用

可透過血腦屏障，↑ BDNF，↓ 神經(jīng)炎癥

表兒茶素

激活 AMPK，增強線粒體生物合成，↑ NO 信號通路

可透過血腦屏障，↑ BDNF，↑ 血管生成

姜黃素

激活 AMPK、Nrf2，抑制 NF-κB → 抗炎、抗氧化

可透過血腦屏障，↑ BDNF，調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)，↓ 神經(jīng)炎癥

小檗堿

激活 AMPK，改善線粒體功能，↓ 炎癥

可透過血腦屏障，↑ BDNF，↓ 神經(jīng)炎癥

ω-3 脂肪酸（EPA、DHA）

激活 PPARs、GPR40/120，抗炎，調(diào)節(jié)膜信號傳導(dǎo)

整合入腦細胞膜，↑ BDNF，↓ 神經(jīng)炎癥

亞精胺

誘導(dǎo)自噬，改善線粒體質(zhì)量，激活 AMPK

可透過血腦屏障，增強突觸可塑性，改善記憶，神經(jīng)保護

人參皂苷（如 Rg1、Rb1）

激活 AMPK、PI3K/Akt、ERK，抗氧化和神經(jīng)營養(yǎng)信號通路

可透過血腦屏障，↑ BDNF，↑ 神經(jīng)發(fā)生

現(xiàn)有證據(jù)：從動物到人類的初步探索

然而，目前的數(shù)據(jù)還很有限。Fabiano博士解釋，在動物實驗中，攝入運動模擬物似乎能改善小鼠的抑郁樣行為，觀察到的機制（如肌肉-大腦軸功能增強、跨膜信號放大、肌因子分泌增加等）與人類運動后發(fā)生的變化相似。

人類研究方面同樣如此。一項系統(tǒng)綜述和薈萃分析強調(diào)了一項小型隨機對照試驗：在抑郁癥合并糖尿病的患者中，二甲雙胍使用24周后，抑郁癥狀顯著減輕。其機制與二甲雙胍對AMP活化蛋白激酶的調(diào)節(jié)作用有關(guān)，該激酶參與代謝和能量的調(diào)控。

另一項在非抑郁癥人群中進行的系統(tǒng)綜述，納入4項研究共226名受試者，結(jié)果顯示白藜蘆醇與情緒輕微改善之間存在一定關(guān)聯(lián)，但未達統(tǒng)計學(xué)顯著性。

專家觀點：運動的好處遠不止于生物學(xué)通路

不列顛哥倫比亞大學(xué)應(yīng)用公共衛(wèi)生學(xué)教授Guy Faulkner博士指出，運動產(chǎn)生抗抑郁效果的關(guān)鍵可能并不在于生物學(xué)通路。他的研究聚焦于運動推薦與臨床實踐之間的差距。

“我認為更重要的是運動過程本身，它讓人感覺更好，”Faulkner博士說，“本質(zhì)上，是通過體育活動干預(yù)所獲得的勝任感、自主性和關(guān)聯(lián)感。這遠不止是生物學(xué)通路或機制的問題。我不是說生物學(xué)機制不存在，但它們似乎并非心理健康獲益的必要條件。”

研究團隊強調(diào)，運動模擬物的目標不是替代運動，而是為那些真正無法運動的人群提供一種“次優(yōu)選擇”，可能作為心理治療和藥物治療的輔助手段。未來需要更多隨機對照試驗，驗證其在抑郁癥患者中的療效、安全性及最佳適用人群。

參考文獻

Fabiano N, Fiedorowicz JG, Ravel-Chapuis A, Jasmin BJ. Exercise mimetics as unexplored therapeutics for treating depression. Mol Psychiatry. 2026 Feb 19. doi: 10.1038/s41380-026-03499-2. Epub ahead of print. PMID: 41714439.

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