最新研究指出,運動不只強化肌肉,還可能修復大腦防線。科學家發現,運動會促使肝臟釋放一種蛋白質,有助修補血腦屏障(blood–brain barrier)進而改善認知功能,甚至對抗失智症,為延緩人類大腦老化提供新的研究線索。
根據華盛頓郵報(Washington Post)報導,無論在囓齒動物或人類身上,血腦屏障這層保護大腦免受毒素與病原體侵害的細胞層,通常會隨年齡增長而減弱,導致神經發炎等問題,並增加罹患失智症的風險。研究人員發現,在運動期間與運動後,至少在小鼠身上,肝臟會釋放一種特殊的蛋白質,隨血液進入大腦,協助修復這道保護屏障。
這項發現有助於從細胞層面理解,運動是如何延緩動物與人類因衰老導致的認知退化,但同時也引發新的問題:對於行動不便的人群,是否可能透過分離並提供這種蛋白質,作為改善大腦健康的「運動替代品」?
運動有益老化大腦的概念早已廣為人知,過去數十年研究都發現,步行、游泳、騎車、跑步與重量訓練等活動都能讓大腦更健康、思考能力更佳。舊金山加州大學(UCSF)教授維列達(Saul Villeda)認為,這與「運動因子」(exerkines)有關,其中包括荷爾蒙、胜肽、蛋白質或分子,會在運動時由肌肉收縮釋放至血液,進而改善血壓、降低癌症風險以及提升體能。
為了釐清何種物質扮演關鍵角色,隨後科學家透過質譜分析找出多種分子,其中一種由肝臟產生、名為「GPLD1」的蛋白質引起注意,這是一種能裂解(cleave)細胞表面特定蛋白質的分子。
科學家發現,老年動物血腦屏障細胞表面的有害蛋白質「TNAP」會大量增加,造成屏障變得脆弱多孔,但運動或透過基因工程增加GPLD1則能裂解掉過剩的TNAP。研究數據更顯示,修復後的血腦屏障能更好地保護大腦組織,讓患有失智症的實驗鼠在學習測驗上的表現更佳。研究人員比里(Gregor Bieri)補充指出,經常步行的年長者血液中GPLD1也較多。
維列達希望在五年內展開人體實驗,嘗試為因失智等因素而無法運動的患者提升GPLD1。不過他仍強調,這項研究並非為了取代運動。他表示,任何藥物都無法複製運動所帶來的完整生理效益,因為運動涉及數百種因子與全身器官的複雜協作。他建議,「只要可以,就去運動,這永遠是保持健康最有效的方法之一。」