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下肢影響大腦！腿部運(yùn)動(dòng)竟會(huì)調(diào)節(jié)大腦神經(jīng)干細(xì)胞的數(shù)量、增殖以及分化

2018-06-06 來(lái)源：奇點(diǎn)網(wǎng)  標(biāo)簽： 掌上醫(yī)生 喝茶減肥 一天瘦一斤 安全減肥 cps聯(lián)盟 美容護(hù)膚
摘要：不說(shuō)分化出的細(xì)胞，神經(jīng)干細(xì)胞本身在再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，對(duì)包括帕金森病、阿爾茨海默氏病等等與衰老有關(guān)的疾病的治療也有著重要意義。

在這個(gè)雞湯盛行的時(shí)代，奇點(diǎn)糕經(jīng)常被一些好像很美很有道理的橘子（劃掉）句子刷屏，前段時(shí)間是“一切都是最好的安排”。

最近一個(gè)刊登在《神經(jīng)科學(xué)前沿》（FrontiersinNeuroscience）雜志上的研究讓奇點(diǎn)糕看完之后，腦子里一下就浮現(xiàn)出了這句話。
 
這個(gè)研究表明，我們的腿部運(yùn)動(dòng)不僅僅是被大腦支配的一個(gè)被動(dòng)行為，反過(guò)來(lái)，它對(duì)大腦中神經(jīng)干細(xì)胞的數(shù)量、增殖以及分化都有著積極的影響[1]！也就是說(shuō)，我們“被安排”用腿部跑跳走路，以及負(fù)重鍛煉肌肉（比如健身黨們熟悉的杠鈴深蹲什么的）不是“偶然”的，它的意義不僅僅在于行為層面，更在于神經(jīng)層面。大腦神經(jīng)與腿部肌肉的信號(hào)傳遞不是單行線，大腦指揮了腿部的動(dòng)作，同時(shí)，它的健康與發(fā)育也在接受著腿部運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)。
 
神經(jīng)干細(xì)胞作為干細(xì)胞，具有自我更新和分化成其他細(xì)胞的能力，它主要能夠分化成神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)胞。
 
神經(jīng)元就不用多說(shuō)了，另外的星形膠質(zhì)細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)胞都可以為神經(jīng)元提供營(yíng)養(yǎng)和支持，星形膠質(zhì)細(xì)胞還可以調(diào)節(jié)大腦內(nèi)電信號(hào)的傳導(dǎo)，在神經(jīng)元受損后修復(fù)神經(jīng)。神經(jīng)發(fā)育障礙領(lǐng)域中還有觀點(diǎn)認(rèn)為，星形膠質(zhì)細(xì)胞的功能障礙在自閉癥譜系障礙和精神分裂癥等精神障礙疾病中發(fā)揮作用[2]。少突膠質(zhì)細(xì)胞的損傷也與腦癱、脊髓損傷、中風(fēng)和多發(fā)性硬化癥等都有關(guān)系。
 
不說(shuō)分化出的細(xì)胞，神經(jīng)干細(xì)胞本身在再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，對(duì)包括帕金森病、阿爾茨海默氏病等等與衰老有關(guān)的疾病的治療也有著重要意義。
 
這項(xiàng)新的研究是由意大利米蘭大學(xué)的研究人員完成的，他們表示，近幾年來(lái)，不斷有研究發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)對(duì)大腦或是大腦中的神經(jīng)元有好處，不過(guò)，這些研究普遍關(guān)注的是疾病癥狀或是神經(jīng)通路的改變，而對(duì)于它們的“基礎(chǔ)”——神經(jīng)干細(xì)胞的影響卻幾乎沒(méi)什么關(guān)注。
 
這是一方面，另一方面呢，研究人員還發(fā)現(xiàn)，那些被送到太空里去執(zhí)行任務(wù)的宇航員和因?yàn)榧膊￠L(zhǎng)時(shí)間臥床不起的患者除了肌肉出現(xiàn)不同程度的萎縮外，大腦的功能也會(huì)受到一定的影響。不管是臥床的患者還是宇航員，細(xì)想一下，他們主要缺乏的都是下肢鍛煉，而不是上肢。
 
所以，本著填補(bǔ)空白，查漏補(bǔ)缺的心態(tài)，研究人員對(duì)“缺乏下肢運(yùn)動(dòng)”對(duì)大腦中神經(jīng)干細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生怎樣的影響進(jìn)行了研究。
 
要限制運(yùn)動(dòng)再解剖大腦檢查神經(jīng)干細(xì)胞，這肯定是不能在人類中做了，所以研究人員祭出了得力助手——小白鼠。怎么讓它們不使用下肢呢？研究人員在小鼠的尾巴上系上繩子，栓到鼠籠的頂部，調(diào)節(jié)繩子的長(zhǎng)度，讓小鼠的兩只前爪可以接觸地面，小鼠與地面呈30-40°的角度，后爪懸空，也就失去了正常使用后爪運(yùn)動(dòng)的能力。從1979年開(kāi)始，這種小鼠模型就在類似的需要控制下肢運(yùn)動(dòng)的研究中被使用了[3]。
 
在14天的實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)，這些小鼠和可以隨意活動(dòng)的對(duì)照組一樣正常進(jìn)食，休息。研究人員安排了獸醫(yī)在第1、7和14天時(shí)來(lái)給小鼠做檢查，確定它們的健康和精神狀況，結(jié)果它們和對(duì)照組的小鼠沒(méi)有太大差別，實(shí)驗(yàn)期間，沒(méi)有一只小鼠因?yàn)?ldquo;難以忍受”而退出實(shí)驗(yàn)。（沒(méi)做過(guò)此類實(shí)驗(yàn)的奇點(diǎn)糕對(duì)這個(gè)操作表示目瞪口呆呆呆，獸醫(yī)應(yīng)該根據(jù)小鼠的行為、生理和精神狀況的指標(biāo)進(jìn)行了判斷，畢竟小鼠填寫(xiě)不了調(diào)查問(wèn)卷不是）
 
實(shí)驗(yàn)完成后，兩組小鼠在麻醉狀態(tài)下為科學(xué)獻(xiàn)身。對(duì)于哺乳動(dòng)物來(lái)說(shuō)，成年神經(jīng)形成主要發(fā)生在少數(shù)幾個(gè)大腦區(qū)域里：側(cè)腦室腦室下區(qū)（SVZ）、海馬體齒狀回的亞顆粒區(qū)以及脊髓。
 
研究人員這次將主要目標(biāo)鎖定在SVZ區(qū)域，通過(guò)一系列處理和染色，他們對(duì)神經(jīng)干細(xì)胞從數(shù)量到特征都進(jìn)行了對(duì)比。首先從數(shù)量上來(lái)說(shuō)，缺少下肢運(yùn)動(dòng)的小鼠處于增殖期的干細(xì)胞比對(duì)照組要少70%！對(duì)照組平均有157.7±50.0個(gè)（每平方毫米），而實(shí)驗(yàn)組只有60.4±8.30個(gè)。
 
數(shù)量少了這么多，活躍度能不能找回點(diǎn)面子，比對(duì)照組好一點(diǎn)呢？可惜并不能。實(shí)驗(yàn)組的小鼠干細(xì)胞增殖速度更慢，停留在休止期的細(xì)胞明顯增加，分裂期的細(xì)胞則相應(yīng)減少。
 
除了這些，神經(jīng)干細(xì)胞的分化能力也變?nèi)趿?，在?duì)照組中，分化出的神經(jīng)元百分比為6.8±1.74，而實(shí)驗(yàn)組只有0.56±0.2，其中的成熟神經(jīng)元也更少。少突膠質(zhì)細(xì)胞就更可憐了，對(duì)照組的百分比有1.74±0.54，而實(shí)驗(yàn)組是0.00±0.01。
 
最后，研究人員發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)組神經(jīng)干細(xì)胞的代謝能力也變差了，從代謝產(chǎn)物水平上來(lái)說(shuō)，比對(duì)照組少了一半左右。
 
讓我們來(lái)思考一下，這個(gè)結(jié)果說(shuō)明，神經(jīng)干細(xì)胞的方方面面，從里到外，在失去下肢運(yùn)動(dòng)的情況下都受到了損傷。小鼠可以在籠子里用前爪隨意溜達(dá)，但是不能使用后爪讓它們失去了攀爬等技能，雖然它們的后肢可以隨意伸展，晃來(lái)晃去，但是肌肉沒(méi)有任何重量負(fù)荷，肌肉力量也不能得到發(fā)展。（大家可以想一下，平時(shí)我們走路、跑跳、健身練腿，即使不綁沙袋、扛杠鈴，做額外負(fù)重，但也承擔(dān)著自身重量，可是被吊起來(lái)的小鼠是完全沒(méi)有重量負(fù)荷的）所以說(shuō)，研究人員認(rèn)為，神經(jīng)干細(xì)胞的損傷正是來(lái)自于下肢運(yùn)動(dòng)的減少。
 
雖然說(shuō)，我們的久坐習(xí)慣，腿部運(yùn)動(dòng)的缺乏達(dá)到不了宇航員或是長(zhǎng)期臥床病人的程度，但是反過(guò)來(lái)想，腿部運(yùn)動(dòng)對(duì)于大腦中神經(jīng)干細(xì)胞的塑造如此重要，神經(jīng)干細(xì)胞又是為我們提供新的神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的“儲(chǔ)存庫(kù)”，我們要是能多運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，會(huì)不會(huì)也能多得到些好處呢？（關(guān)于神經(jīng)元在成年后是否能一直產(chǎn)生這點(diǎn)爭(zhēng)論很多，至今也沒(méi)有共識(shí)，奇點(diǎn)糕以前也介紹過(guò)相關(guān)研究）
 
對(duì)于這個(gè)“最好的安排”，請(qǐng)大家服從安排，堅(jiān)持運(yùn)動(dòng)，不要懈怠~
 
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