Nature子刊：人體研究證實，運動可促進大腦的廢物清除

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作者：王聰來源：生物世界

2025-04-16

2025年4月9日，韓國首爾國立大學研究人員在 Nature 子刊發(fā)表研究，證實長期運動鍛煉可促進人類類淋巴系統(tǒng)和腦膜淋巴管流動，這可能是運動保護認知的潛在機制，凸顯長期規(guī)律運動的重要性。

最近的一些研究表明，運動鍛煉或優(yōu)質(zhì)睡眠等生活習慣可以增強大腦清除系統(tǒng)的功能。這些研究支持以下假設——規(guī)律運動可以增強大腦清除系統(tǒng)，進而可能有助于延緩神經(jīng)退行性疾病患者認知障礙的進展。

盡管相關知識不斷積累，但運動鍛煉對人類大腦廢物清除的影響仍有待完全闡明。

2025年4月9日，韓國首爾國立大學的研究人員在 Nature 子刊 Nature Communications 上發(fā)表了題為：Long-term physical exercise facilitates putative glymphatic and meningeal lymphatic vessel flow in humans 的研究論文。

該研究通過人體研究證實，長期運動鍛煉可促進人類的類淋巴系統(tǒng)和腦膜淋巴管（mLV）流動，這可能是運動對認知產(chǎn)生神經(jīng)保護作用的潛在機制，也凸顯了長期、規(guī)律運動的重要性。

人體研究證實

在過去十年中，大腦廢物清除領域取得了重大進展，尤其是隨著類淋巴系統(tǒng)（glymphatic system）和腦膜淋巴管（mLV）的發(fā)現(xiàn)和表征。在類淋巴系統(tǒng)中，一種依賴神經(jīng)膠質(zhì)細胞的血管周圍通道系統(tǒng)在清除腦間質(zhì)液（ISF）中的有毒蛋白質(zhì)方面發(fā)揮著關鍵作用，它將這些蛋白質(zhì)運輸至腦脊液（CSF）。腦脊液中的排泄廢物可通過腦脊液下游的關鍵引流通道——小腦延髓池，排入頸深淋巴結。這些腦部清除系統(tǒng)在維持中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）的穩(wěn)態(tài)方面發(fā)揮著關鍵作用，有助于將腦部的有毒代謝廢物清除出去。

近期的研究表明，受損的大腦清除系統(tǒng)可能與大腦中諸如 β-淀粉樣蛋白、α-突觸核蛋白以及磷酸化 tau 蛋白等有毒蛋白質(zhì)的積聚有關。因此，受損的大腦清除系統(tǒng)正迅速成為與阿爾茨海默病、帕金森病等神經(jīng)退行性疾病進展相關的重要病理生理學因素。

然而，對有毒和分解代謝廢物的副產(chǎn)物的清除，無法僅依靠類淋巴系統(tǒng)或腦膜淋巴管獨立完成。這凸顯了對大腦清除系統(tǒng)進行全面理解的必要性，包括對類淋巴系統(tǒng)和腦膜淋巴管結構和功能特征進行表征。

之前的研究顯示，定期自愿運動能夠增加小鼠類淋巴系統(tǒng)對廢物的運輸和清除。在這項最新研究中，我們通過無創(chuàng)磁共振成像技術，對健康志愿者進行研究，以探究運動鍛煉對大腦上游和下游廢物清除的影響。

結果顯示，進行長期自行車鍛煉（ 12 周）后，使用靜脈對比增強動態(tài) T1 映射評估類淋巴液流入情況，大腦殼核處的流入量顯著增加。通過靜脈對比增強黑血成像和紅外光譜相關光聲斷層掃描技術測量顯示，腦膜淋巴管的大小和流量，在長期運動鍛煉后顯著增加。血漿蛋白質(zhì)組學顯示，長期運動后炎癥相關蛋白顯著下調(diào)，免疫相關蛋白則顯著上調(diào)，這與類淋巴液流入或腦膜淋巴管（mLV）流動有關。

類淋巴系統(tǒng)