Cell:新研究揭示运动保护大脑的新机制

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加州大学旧金山分校的研究人员发现了一种机制,可以解释
运动
如何通过加固大脑的保护屏障来改善认知功能。随着年龄增长,称为血脑屏障的
血管
网络会变得渗漏,让有害化合物进入大脑。这会导致炎症,而炎症与认知能力下降有关,并在
阿尔茨海默病
等疾病中出现。该研究发表在《细胞》期刊上。

六年前,该团队识别出一种名为GPLD1的大脑回春酶,小鼠
运动
时会在肝脏中产生这种酶。但他们无法理解它是如何起作用的,因为它无法进入大脑。
这项新研究回答了这个问题。研究人员发现,GPLD1是通过另一种名为TNAP的蛋白质发挥作用的。随着小鼠
衰老
,形成血脑屏障的细胞会积累TNAP,这使得屏障变得渗漏。但当小鼠运动时,它们的肝脏会产生GPLD1。它到达大脑周围的血管,并将TNAP从细胞上切下。
"这一发现表明,身体对于理解大脑如何随年龄衰退是多么重要。"该论文的资深作者、UCSF Bakar衰老研究所副主任Saul Villeda博士说。
为了开始理解GPLD1如何作用于大脑,团队考虑了它的主要工作:从细胞表面切下某些蛋白质。然后,他们寻找其表面可能被这种酶切割的蛋白质的组织。他们猜测,有些组织可能随着年龄增长积累了更多这些蛋白质。
构成血脑屏障的细胞格外引人注目。它们表面散布着几个GPLD1的靶点,但当研究人员在试管中将每个靶点暴露于GPLD1时,它只切下了其中一个:TNAP。
经过基因改造、使血脑屏障中含有更多TNAP的年轻小鼠,其认知能力下降,仿佛衰老了一般。

当研究人员使用基因工程工具减少两岁小鼠(相当于人类70岁)体内TNAP的含量时,它们的血脑屏障渗漏减少,大脑炎症减轻。这些小鼠在记忆测试中也表现更好。
"我们能够在生命后期,对小鼠来说,介入这个机制,它仍然有效。"Villeda实验室的博士后学者、该研究的共同第一作者Gregor Bieri博士说。
寻找能够切除TNAP等蛋白质的药物可能是一种使血脑屏障回春的新方法,即使它已被年龄退化。
"我们正在揭示阿尔茨海默病研究很大程度上忽视的生物学。"Villeda说。"它可能会开启超越传统策略的新治疗可能性,传统策略几乎完全专注于大脑本身。"(
生物谷
Bioon.com)
参考文献:
Gregor Bieri et al,
Liver exerkine reverses aging- and Alzheimer's-related memory loss via vasculature
, Cell (2026). DOI: 10.1016/j.cell.2026.01.024.

