研究人员希望为行动不便的阿尔茨海默病患者发掘锻炼所带来的认知益处。

《哈佛校报》

6月26日

多年来，研究人员已发现运动与阿尔茨海默病等认知障碍疾病进展之间存在关联，但许多患者无法增加运动量。发表在《自然-神经科学》（Nature Neuroscience）杂志上的一项新研究[1]探讨了如何在无需去健身房锻炼的情况下，模拟运动带来的这些益处。

研究于2025年6月12日发表在《Nature Neuroscience》（最新影响因子：20）杂志上

“我们知道，运动对大脑益处多多，还能对抗阿尔茨海默病，”资深作者、麻省总医院（Massachusetts General Hospital，MGH）心血管研究中心及哈佛医学院（Harvard Medical School）的医学助理教授 Christiane Wrann 博士表示，“我们并非要开具运动处方，而是希望利用药理学手段激活这些分子通路，以改善这些患者的认知功能。”

据美国疾病控制与预防中心（Centers for Disease Control，CDC）估计，美国约有 670 万成年人患有阿尔茨海默病。预计到 2060 年，这一数字将翻倍。

Wrann 指出，多项研究和荟萃分析表明，步行等耐力运动可减缓阿尔茨海默病和失智症患者的认知能力下降。2022 年的一项研究[2]发现，每天步行约 4,000 步有助于将患阿尔茨海默病的风险降低 25%，而每天步行 10,000 步则可将风险降低 50%。但 Wrann 表示，与年龄相关的体弱和其他因素可能会使认知能力下降患者难以进行锻炼。

研究于2022年9月6日发表在《JAMA Neurology》（最新影响因子：20.4）杂志上

“对于能够进行锻炼的人，我会一直鼓励他们这样做，”她说，“但有大量患者根本无法进行足以获得所有这些益处的锻炼。”

Wrann 表示，正因如此，她的团队一直致力于探究运动如何在分子水平上影响我们的细胞。她解释说，为此，研究人员采用了一项名为单核 RNA 测序的技术。通过对小鼠进行取样，她的团队研究了海马体中的细胞，海马体是大脑中对记忆和学习至关重要的区域，在阿尔茨海默病早期即受到损害。

“你可以取一块组织，其中所有细胞都保持原位、原态，”她说，“然后通过这一流程，你可以逐一检查每个细胞。你能获取细胞内所有‘成分’的完整清单——即基因表达情况。”

Christiane Wrann 博士在她的实验室

随后，研究人员将健康大脑与阿尔茨海默病大脑进行比较，以更好地了解细胞之间如何相互作用以及如何对运动做出反应。在取样前，研究团队让对照小鼠和阿尔茨海默病小鼠都进行了有氧运动（在转轮上跑步）。该团队通过将研究结果与大量人类阿尔茨海默病脑组织数据集进行比较，验证了他们的发现。

“我们清楚哪个细胞在与其他细胞‘对话’，以及它们在说什么，” Wrann 说，“我们也了解阿尔茨海默病大脑中发生了什么。此外，我们还知道阿尔茨海默病大脑在运动后会发生什么变化。”

具体而言，研究人员能够确定代谢基因 ATP5IF1 是减缓阿尔茨海默病进展的一个重要因素。它有助于在大脑中产生新神经元，这一状态被称为神经可塑性，对学习和记忆至关重要。

“我们知道，在阿尔茨海默病中，该基因的活性降低，而在跑步运动中则得到恢复，” Wrann 说，“拥有这个基因有助于神经细胞在有害刺激下存活，促进它们增殖并形成突触。”

据 Wrann 介绍，将他们的发现转化为治疗方法的下一步将是在人体受试者中使用基因疗法。

“在现代生物医学科学中，我们有很多方法来调节这些基因的活性，”她说，“这也是我们目前正在开展的工作的一部分，即超越研究本身，找出改变该基因活性水平的最佳方法，并找到可用于人体的候选药物。”

Wrann 表示，尽管阿尔茨海默病等认知疾病可从运动和相关基因刺激中受益，但目前仍无治愈之法。

“有一点非常明确，那就是运动可以推迟疾病发作。因此，经常进行身体活动的人要么不会患上失智症，要么发病时间会更晚。还有一些研究表明，运动可以减缓认知能力下降，”她说，“但如果你已处于完全失智状态，情况就会变得复杂，因为在那个阶段，参与锻炼计划的能力也已大幅下降。”

创立于1811年的麻省总医院

参考文献

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

       原文标题 : 一种运动药物？