研究人員希望為行動不便的阿爾茨海默病患者發掘鍛煉所帶來的認知益處。

《哈佛校報》

6月26日

多年來，研究人員已發現運動與阿爾茨海默病等認知障礙疾病進展之間存在關聯，但許多患者無法增加運動量。發表在《自然-神經科學》（Nature Neuroscience）雜志上的一項新研究[1]探討了如何在無需去健身房鍛煉的情況下，模擬運動帶來的這些益處。

研究于2025年6月12日發表在《Nature Neuroscience》（最新影響因子：20）雜志上

“我們知道，運動對大腦益處多多，還能對抗阿爾茨海默病，”資深作者、麻省總醫院（Massachusetts General Hospital，MGH）心血管研究中心及哈佛醫學院（Harvard Medical School）的醫學助理教授 Christiane Wrann 博士表示，“我們并非要開具運動處方，而是希望利用藥理學手段激活這些分子通路，以改善這些患者的認知功能。”

據美國疾病控制與預防中心（Centers for Disease Control，CDC）估計，美國約有 670 萬成年人患有阿爾茨海默病。預計到 2060 年，這一數字將翻倍。

Wrann 指出，多項研究和薈萃分析表明，步行等耐力運動可減緩阿爾茨海默病和失智癥患者的認知能力下降。2022 年的一項研究[2]發現，每天步行約 4,000 步有助于將患阿爾茨海默病的風險降低 25%，而每天步行 10,000 步則可將風險降低 50%。但 Wrann 表示，與年齡相關的體弱和其他因素可能會使認知能力下降患者難以進行鍛煉。

研究于2022年9月6日發表在《JAMA Neurology》（最新影響因子：20.4）雜志上

“對于能夠進行鍛煉的人，我會一直鼓勵他們這樣做，”她說，“但有大量患者根本無法進行足以獲得所有這些益處的鍛煉。”

Wrann 表示，正因如此，她的團隊一直致力于探究運動如何在分子水平上影響我們的細胞。她解釋說，為此，研究人員采用了一項名為單核 RNA 測序的技術。通過對小鼠進行取樣，她的團隊研究了海馬體中的細胞，海馬體是大腦中對記憶和學習至關重要的區域，在阿爾茨海默病早期即受到損害。

“你可以取一塊組織，其中所有細胞都保持原位、原態，”她說，“然后通過這一流程，你可以逐一檢查每個細胞。你能獲取細胞內所有‘成分’的完整清單——即基因表達情況。”

Christiane Wrann 博士在她的實驗室

隨后，研究人員將健康大腦與阿爾茨海默病大腦進行比較，以更好地了解細胞之間如何相互作用以及如何對運動做出反應。在取樣前，研究團隊讓對照小鼠和阿爾茨海默病小鼠都進行了有氧運動（在轉輪上跑步）。該團隊通過將研究結果與大量人類阿爾茨海默病腦組織數據集進行比較，驗證了他們的發現。

“我們清楚哪個細胞在與其他細胞‘對話’，以及它們在說什么，” Wrann 說，“我們也了解阿爾茨海默病大腦中發生了什么。此外，我們還知道阿爾茨海默病大腦在運動后會發生什么變化。”

具體而言，研究人員能夠確定代謝基因 ATP5IF1 是減緩阿爾茨海默病進展的一個重要因素。它有助于在大腦中產生新神經元，這一狀態被稱為神經可塑性，對學習和記憶至關重要。

“我們知道，在阿爾茨海默病中，該基因的活性降低，而在跑步運動中則得到恢復，” Wrann 說，“擁有這個基因有助于神經細胞在有害刺激下存活，促進它們增殖并形成突觸。”

據 Wrann 介紹，將他們的發現轉化為治療方法的下一步將是在人體受試者中使用基因療法。

“在現代生物醫學科學中，我們有很多方法來調節這些基因的活性，”她說，“這也是我們目前正在開展的工作的一部分，即超越研究本身，找出改變該基因活性水平的最佳方法，并找到可用于人體的候選藥物。”

Wrann 表示，盡管阿爾茨海默病等認知疾病可從運動和相關基因刺激中受益，但目前仍無治愈之法。

“有一點非常明確，那就是運動可以推遲疾病發作。因此，經常進行身體活動的人要么不會患上失智癥，要么發病時間會更晚。還有一些研究表明，運動可以減緩認知能力下降，”她說，“但如果你已處于完全失智狀態，情況就會變得復雜，因為在那個階段，參與鍛煉計劃的能力也已大幅下降。”

創立于1811年的麻省總醫院

參考文獻

Source：Massachusetts General Hospital

An exercise drug? Harnessing the cognitive benefits of a workout for Alzheimer's patients with mobility issues

References：

[1].da Rocha, J.F., Lance, M.L., Luo, R. et al. Protective exercise responses in the dentate gyrus of Alzheimer’s disease mouse model revealed with single-nucleus RNA-sequencing. Nat Neurosci (2025). https://doi.org/10.1038/s41593-025-01971-w

[2]. del Pozo Cruz B, Ahmadi M, Naismith SL, Stamatakis E. Association of Daily Step Count and Intensity With Incident Dementia in 78430 Adults Living in the UK. JAMA Neurol. 2022;79(10):1059–1063. doi:10.1001/jamaneurol.2022.2672

       原文標題 : 一種運動藥物？