孙学军
衰老导致脑漏,运动可加固血脑屏障《细胞》 精选
2026-2-24 08:50
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衰老导致脑漏,运动可加固血脑屏障《细胞》

科学家们找到了一个出人意料的答案,来解释为何运动能让我们随年龄增长仍保持大脑敏锐。关键在于血脑屏障——这层包裹血管的保护性屏障,通常会保护大脑免受有害物质侵害。

运动或许能从外到内加固衰老大脑的防御系统,从而保护记忆力。

美国加州大学旧金山分校(UCSF)的研究人员发现了一个生物学机制,有助于解释规律运动为何能改善记忆力与认知能力。研究结果表明,体育锻炼可以强化大脑的天然防御系统,帮助抵御衰老带来的认知衰退。

衰老与血脑屏障

随着年龄增长,保护大脑的血管网络会变得更加脆弱。这套被称为血脑屏障的系统,正常情况下会阻止血液中的有害物质进入脑组织。然而随着时间推移,它会变弱、出现“渗漏”,让损伤性分子趁机进入。这种渗漏会引发炎症反应,而炎症与认知衰退以及阿尔茨海默病等疾病密切相关。

几年前,该研究团队就发现,运动的小鼠肝脏中会产生更高水平的 GPLD1 酶。这种酶似乎对大脑具有抗衰老、年轻化的作用。但当时存在一个谜题:GPLD1 本身无法进入大脑,科学家并不清楚它是如何影响大脑健康的。

 运动如何从肝脏向大脑传递信号

这项新研究给出了清晰答案。研究人员发现,GPLD1 通过作用于另一种名为 TNAP 的蛋白质发挥作用。

随着年龄增长,TNAP 会在构成血脑屏障的细胞中不断累积。这种累积会削弱屏障功能、增加通透性。

当小鼠运动时,肝脏会将 GPLD1 释放到血液中。这种酶会随血液抵达大脑周围的血管,并将 TNAP 从这些细胞表面清除。通过移除这种蛋白质,GPLD1 帮助恢复血脑屏障的完整性,减少渗漏。

加州大学旧金山分校巴卡尔衰老研究所副主任索尔·维莱达(Saul Villeda)博士表示:

> “这一发现表明,想要理解大脑如何随年龄衰退,就必须重视身体整体的作用。”

维莱达是该论文的资深通讯作者,研究成果已于2月18日发表在《细胞》(Cell)期刊上。

确认 TNAP 是导致认知衰退的关键驱动因素

为了揭示 GPLD1 的作用机制,研究团队首先聚焦于这种酶的基础功能:GPLD1 的主要作用是从细胞表面剪切特定蛋白质。

科学家们寻找含有易被其剪切的蛋白质的组织,并推测其中某些蛋白会随动物衰老而累积。

构成血脑屏障的细胞很快引起关注,它们表面存在多个可能被 GPLD1 作用的靶点。研究人员在实验中逐一测试后发现,只有 TNAP 这一种蛋白会被 GPLD1 剪切。

后续实验进一步证实了 TNAP 的重要性:

经过基因改造、在血脑屏障中过量表达 TNAP 的年轻小鼠,出现了与老年动物相似的记忆与认知障碍。

当研究团队用基因工程技术降低相当于人类70岁的2岁老年小鼠体内的 TNAP 水平时:

- 血脑屏障渗漏减少

- 脑部炎症减轻

- 小鼠在记忆相关任务中表现更好

该研究共同第一作者、维莱达实验室博士后格雷戈尔·比里(Gregor Bieri)博士说:

> “我们在小鼠生命晚期才激活这一机制,但它依然有效。”

 对阿尔茨海默病与大脑衰老的意义

研究结果提示:研发能够剪切 TNAP 等蛋白质的药物,或许能为修复衰老受损的血脑屏障提供全新思路。

维莱达表示:

> “我们正在揭示阿尔茨海默病研究中长期被忽视的生物学机制。这可能开辟超越传统、几乎只聚焦于大脑本身的全新治疗方向。”


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