罗格斯大学 2025 年 2 月 8 日
一项研究证实了运动对大脑中胰岛素信号蛋白的积极影响。
罗格斯大学新不伦瑞克分校的研究人员领导的一项研究发表在《衰老细胞》杂志上，该研究表明，参与人体胰岛素反应的特殊脑细胞在运动后被激活。这一发现表明体力活动可能对大脑功能产生直接、积极的影响。
该研究还强调了开发针对这种胰岛素相关机制的疗法以减缓或预防痴呆症进展的潜力。
“我们相信这项工作很重要，因为它表明运动可能通过提高胰岛素作用于大脑的能力来改善认知和记忆，”罗格斯艺术与科学学院运动机能与健康系副教授、该研究的主要作者史蒂文·马林（Steven Malin）说。
研究人员与美国国立卫生研究院国家衰老研究所合作进行，重点研究神经元细胞外囊泡（大脑释放的特殊细胞）的作用。
细胞外囊泡曾经被研究人员视为“细胞尘埃”，但在过去 15 年中呈指数级增长，被认为是人体微观世界的重要参与者，促进细胞间蛋白质等关键分子的运输。在这项研究中，科学家们以大脑中产生的囊泡为目标，这些囊泡运送几种与胰岛素敏感性有关的蛋白质——其中一种称为 Akt。
胰岛素敏感性是衡量身体对胰岛素反应程度的指标，胰岛素是一种控制血糖水平的激素。胰岛素敏感性高的人可以在体内更有效地利用血糖，例如在肌肉中，从而降低血糖。糖尿病患者的主要症状是胰岛素敏感性低或胰岛素抵抗，他们的脑细胞对胰岛素的反应较弱。这可能会对认知产生负面影响。
实验研究：运动和胰岛素敏感性
研究人员能够通过在实验研究参与者的血液中分离出这些囊泡来研究它们。这项试验持续了两周，共有 21 名志愿者参加，他们平均年龄为 60 岁，患有糖尿病前期。在研究过程中，他们参加了 12 次单独的、有人监督的、时长 60 分钟的中等到高强度的锻炼课程。参与者在训练前后饮用葡萄糖饮料。研究人员随后在运动训练开始和结束时收集了参与者饮用葡萄糖饮料前后的血液样本。
血液样本显示，每次训练后，携带与胰岛素敏感性有关的蛋白质的神经元囊泡数量都会增加，其中 Akt 最为显着。
马林说：“我们首次证明运动会影响神经元细胞外囊泡的胰岛素信号传导，从而改善临床血糖。” “我们使用这些神经元细胞外囊泡作为大脑胰岛素敏感性的指标。”
因此，运动有可能提高大脑对神经元功能的胰岛素反应的能力，他说。
胰岛素在认知和大脑健康中的作用
胰岛素是一种越来越被认为可以调节认知的激素，认知是通过思想、经验和感官获取知识的心理过程。糖尿病前期是一种严重的健康状况，当血糖水平高于正常但不足以诊断为 2 型糖尿病时就会发生。马林说，糖尿病前期患者面临体内胰岛素水平不足的风险，尤其是大脑中，这会增加患阿尔茨海默氏症等痴呆症的机会。
胰岛素在记忆形成、回忆、处理速度和突触功能（允许脑细胞相互交流的结构）方面也发挥着至关重要的作用。
马林说：“如果大脑中的胰岛素不足，这不仅意味着脑细胞可能会出现功能障碍，而且它们可能无法正常相互作用。” “这就像和朋友一起玩游戏电话。在某些时候，当大脑产生胰岛素抵抗时，信息就会丢失。”
长期以来，人们一直认为运动可以改善认知，但其具体机制尚不清楚。过去的研究发现证据表明，高血糖会导致大脑回忆信息和学习新信息的能力下降。
潜在的治疗方法和未来的研究
马林说，胰岛素由胰腺产生并输送到大脑发挥其功能，在促进大脑血流和认知神经元功能方面发挥着核心作用。
“我们的工作表明，针对大脑胰岛素作用的疗法可能能够预防痴呆症，”马林说。
在一项新的研究中，马林和他的同事正在通过测量脑血流量和神经元细胞外囊泡来研究单次运动是否可以增强鼻内胰岛素支持肥胖老年人认知健康的能力。他们未来的计划是进行一项长期运动训练研究，评估与老年人认知相关的大脑胰岛素敏感性改善情况。
参考文献：Steven K. Malin、Daniel J. Battillo、Michal S. Beeri、Maja
该研究由美国国立卫生研究院资助。
参与这项研究的罗格斯大学其他科学家包括罗格斯大学罗伯特伍德约翰逊医学院赫伯特和杰奎琳克里格克莱因阿尔茨海默病研究中心主任米哈尔·贝里 (Michal Beeri)；丹尼尔·巴蒂洛（Daniel Battillo）是运动机能学和应用生理学研究生项目的博士生。参与这项研究的美国国立卫生研究院国家老龄化研究所的科学家包括 Dimitrios Kapogiannis、Maja Mustapic 和 Francheska Delgado-Peraza。
原文连接: https://scitechdaily.com/groundbreaking-new-research-reveals-how-working-out-could-prevent-dementia/2025年2月11日, 顾震帝整理