Cell Metab:体育锻炼可保护大脑免受神经退行性疾病

日期:2015-11-23作者:Mark P. Mattson

摘要 : 11月19日,国际学术杂志《Cell》子刊《Cell metabolism》杂志在线发表了美国国家衰老研究所Mark P. Mattson的研究论文,研究人员发现线粒体中的一种酶(SIRT3)可以帮助小鼠大脑抵御这样的压力,让小鼠在转轮上奔跑能提高这种保护性酶的水平。研究揭示体育锻炼不仅可以强身健体还能够武装我们的大脑。

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11月19日,国际学术杂志《Cell》子刊《Cell metabolism》杂志在线发表了美国国家衰老研究所Mark P. Mattson的研究论文,研究人员发现线粒体中的一种酶(SIRT3)可以帮助小鼠大脑抵御这样的压力,让小鼠在转轮上奔跑能提高这种保护性酶的水平。研究揭示体育锻炼不仅可以强身健体还能够武装我们的大脑。

当大脑逐渐衰老或者出现神经退行性变(比如阿尔茨海默症)的时候,脑细胞将难以获得维持完全功能所需的能量。Mark P. Mattson研究团队建立了一个新动物模型,希望通过这一模型探索如何保护神经元,抵抗神经毒素和其他因素造成的能量耗竭压力。

Sirtuin蛋白家族被认为在衰老过程中起到了重要的作用,自1999年发现以来一直是科学家们的研究热点。SIRT3是sirtuin蛋白家族的明星成员,主要在细胞的能量工厂(线粒体)中起作用。此前有研究显示,SIRT3在能量代谢和防止乙酰化中非常关键。在缺乏SIRT3的情况下,线粒体蛋白会高度乙酰化,无法正常行使自己的功能。不过,人们还不清楚线粒体蛋白的乙酰化状态是否会对神经元功能和神经疾病产生影响。

研究人员使用能造成神经退行性变和癫痫发作的神经毒素处理小鼠。他们发现,不生产SIRT3的小鼠对这样的压力高度敏感。在转轮上进行跑步锻炼,可以增加正常小鼠神经元中的SIRT3,帮助它们对抗神经退行性变。但如果小鼠缺乏这种酶,跑步就无法为神经元提供这样的保护。进一步研究显示,SIRT3能够阻止癫痫和亨廷顿舞蹈病小鼠中的神经元死亡。

这项研究向人们展示,提高SIRT3水平能够增强线粒体的功能和神经元的抗压能力。SIRT3有望成为治疗老年性认知衰退和大脑疾病的潜在治疗靶标。

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图:体育锻炼可保护大脑免受神经退行性疾病

原文链接:

Mitochondrial SIRT3 Mediates Adaptive Responses of Neurons to Exercise and metabolic and Excitatory Challenges

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