运动改善阿尔茨海默病脑慢性缺氧的机制研究进展

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种以认知功能损害和神经元损失为主要特征的中枢神经系统退行性疾病,在脑部通常伴随着神经纤维缠结、β-淀粉样蛋白沉积、颗粒空泡变性等显著的病理学特征。此外,有大量研究表明AD的发病和进展与脑缺氧密切相关。本文通过梳理大量国内外文献,系统分析运动干预与脑缺氧和AD之间的关系,主要结果如下:1)长期科学规律的运动能够促进血管舒张物质生成、改善脑血流以及脑氧合状态,从而减轻AD患者的脑慢性缺氧的状况。2)急性运动过程中大脑会发生功能性缺氧状态,这种功能性缺氧状态调控低氧诱导因子1的表达,增强脑细胞对缺氧的适应能力,促进脑细胞对缺氧的适应和存活。3)运动干预可降低缺氧所诱导的炎症因子和活性氧的产生,减少脑内神经炎症和氧化应激反应,保护脑细胞免受慢性缺氧引起的损伤。4)运动干预还可改善脑铁代谢并减少凋亡相关蛋白激活,抑制神经元铁死亡和凋亡现象的发生,对促进神经元的活性起到了积极作用。综上所述,运动通过改善脑血流和氧供、抑制炎症和氧化应激反应、调节细胞活性和铁死亡信号通路等多种机制,延缓并改善脑缺氧所诱导的神经损伤的发生,这些研究进展为运动预防和延缓AD提供了新的视角和策略。

基于胰岛素抵抗探讨有氧运动改善阿尔茨海默病及其作用机制的研究进展

通过梳理有氧运动基于改善胰岛素抵抗(insulin resistance, IR)延缓和改善阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)及其机制的研究进展,研究发现,IR可导致脑内胰岛素信号传导障碍、糖代谢紊乱、脂质异位沉积、内质网应激障碍、血管系统损伤,协同促进了AD发生。有氧运动可通过以下机制改善IR,进而延缓AD:有氧运动增强磷酸肌醇3-激酶/蛋白激酶B(phosphatidylinositol 3-kinase/protein kinase B, PI3K/Akt)信号通路,提升沉默信息调节因子(silent information regulator 1,SIRT1)水平,调节mTOR信号通路增强自噬;提高大脑糖代谢水平,改善糖代谢紊乱,增强胰岛素敏感性,改善神经突触损伤;增强机体的脂代谢水平,减少脑内脂质异位沉积;降低IR和AD引起的内质网应激,激活神经元自噬,减少β-淀粉样蛋白(β-amyloid, Aβ)沉积,改善突触可塑性;诱导血管抗氧化路径减少炎症和氧化应激,促进毛细血管的生成,改善大脑血液灌注。

有氧运动对APP/PS1小鼠脑血流量的影响及其机制

目的:探讨有氧运动对APP/PS1小鼠大脑皮质和海马组织血流量的影响及其相关机制,为阐明有氧运动预防和延缓阿尔茨海默症提供理论依据。方法:雄性APP/PS1小鼠随机分为安静对照组(TCG组,n=10)和运动组(T-EG组,n=10);野生型C57BL/6J小鼠也随机分为安静对照组(W-CG组,n=10)和运动组(W-EG组,n=10)。T-EG和W-EG组小鼠进行为期8周的跑台训练。在第9周进行Morris水迷宫实验,检测小鼠的认知能力。然后利用磁共振成像系统检测各组小鼠皮质区和海马区血流量。分离大脑皮质和海马组织后,通过试剂盒检测各组小鼠大脑皮质和海马组织活性氧的水平。通过Western blot方法检测各组小鼠大脑皮质和海马组织中内皮素1、Aβ42的水平。结果:Morris水迷宫实验发现各组小鼠的潜伏期均逐日递减。与W-CG组相比,W-EG组潜伏期在第2天开始出现减少(P<0.05);与W-CG组相比,T-CG组潜伏期在第1天开始出现增加(P<0.05);与T-CG组相比,T-EG组潜伏期在第3天开始出现减少(P<0.01);与W-EG组相比,T-EG组潜伏期在第1天开始出现增加(P<0.01)。空间探索实验发现,APP/PS1小鼠的穿越平台次数少于C57BL/6J小鼠(P<0.01),但8周的有氧运动能够提高APP/PS1小鼠和C57BL/6J小鼠的穿越平台次数(P<0.05)。此外,与W-CG组相比,T-CG组小鼠海马组织中活性氧、内皮素1以及大脑皮质和海马组织中Aβ42含量均较高(P<0.001);而经过8周有氧训练后,与W-CG组相比,W-EG组大脑海马组织中活性氧和内皮素1以及大脑皮质和海马组织中Aβ42的含量均下降(P<0.001);与T-CG组相比,T-EG组小鼠海马组织活性氧和内皮素1以及大脑皮质和海马组织中Aβ42的含量也均下降(P<0.001)。8周的有氧运动能够降低APP/PS1小鼠和C57BL/6J小鼠大脑皮质中活性氧和内皮素1(P<0.001),并显著提高两者大脑皮质和海马组织中血流量(P<0.001)。结论:有氧运动能够降低APP/PS1小鼠和C57BL/6J小鼠大脑皮质和海马组织中Aβ含量和活性氧的水平,减少内皮素1的释放,提高脑血流量和认知水平,对延缓和改善阿尔茨海默症具有积极作用。

铁代谢在运动改善阿尔茨海默病中的作用与机制研究进展

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种中枢神经系统退行性疾病,脑内大量铁堆积是AD重要的病理学特征之一。运动能够调节机体脑部铁代谢,从而改善AD,但其潜在机理尚未完全阐明。通过回顾国内外相关研究,分析运动干预与铁代谢和AD之间的关系,研究发现:运动通过影响脑内炎症因子、铁调素、铁调控蛋白的表达进而调节脑内铁代谢相关蛋白的表达,改善脑铁代谢,并抑制脑细胞铁超载情况的发生。铁超载的改善可以通过减少芬顿反应、淀粉样蛋白非正常降解、糖原合酶激酶相关通路激活、脂质过氧化产生,进一步降低脑内氧化应激水平、β-淀粉样蛋白毒性与沉积、Tau蛋白异常磷酸化水平和减少神经元的铁死亡,从而改善和延缓AD的发生。