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下肢影響大腦!腿部運動(dòng)竟會(huì )調節大腦神經(jīng)干細胞的數量、增殖以及分化

2018-06-06 來(lái)源:奇點(diǎn)網(wǎng)  標簽: 掌上醫生 喝茶減肥 一天瘦一斤 安全減肥 cps聯(lián)盟 美容護膚
摘要:不說(shuō)分化出的細胞,神經(jīng)干細胞本身在再生醫學(xué)領(lǐng)域中,對包括帕金森病、阿爾茨海默氏病等等與衰老有關(guān)的疾病的治療也有著(zhù)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,腦子里一下就浮現出了這句話(huà)。
 
這個(gè)研究表明,我們的腿部運動(dòng)不僅僅是被大腦支配的一個(gè)被動(dòng)行為,反過(guò)來(lái),它對大腦中神經(jīng)干細胞的數量、增殖以及分化都有著(zhù)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)與腿部肌肉的信號傳遞不是單行線(xiàn),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(zhù)腿部運動(dòng)的調節。
 
神經(jīng)干細胞作為干細胞,具有自我更新和分化成其他細胞的能力,它主要能夠分化成神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細胞和少突膠質(zhì)細胞。
 
神經(jīng)元就不用多說(shuō)了,另外的星形膠質(zhì)細胞和少突膠質(zhì)細胞都可以為神經(jīng)元提供營(yíng)養和支持,星形膠質(zhì)細胞還可以調節大腦內電信號的傳導,在神經(jīng)元受損后修復神經(jīng)。神經(jīng)發(fā)育障礙領(lǐng)域中還有觀(guān)點(diǎn)認為,星形膠質(zhì)細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)分化出的細胞,神經(jīng)干細胞本身在再生醫學(xué)領(lǐng)域中,對包括帕金森病、阿爾茨海默氏病等等與衰老有關(guān)的疾病的治療也有著(zhù)重要意義。
 
這項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,運動(dòng)對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,而對于它們的“基礎”——神經(jīng)干細胞的影響卻幾乎沒(méi)什么關(guān)注。
 
這是一方面,另一方面呢,研究人員還發(fā)現,那些被送到太空里去執行任務(wù)的宇航員和因為疾病長(cháng)時(shí)間臥床不起的患者除了肌肉出現不同程度的萎縮外,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(zhù)填補空白,查漏補缺的心態(tài),研究人員對“缺乏下肢運動(dòng)”對大腦中神經(jīng)干細胞會(huì )產(chǎn)生怎樣的影響進(jìn)行了研究。
 
要限制運動(dòng)再解剖大腦檢查神經(jīng)干細胞,這肯定是不能在人類(lèi)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,調節繩子的長(cháng)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動(dòng)的能力。從1979年開(kāi)始,這種小鼠模型就在類(lèi)似的需要控制下肢運動(dòng)的研究中被使用了[3]。
 
在14天的實(shí)驗時(shí)間內,這些小鼠和可以隨意活動(dòng)的對照組一樣正常進(jìn)食,休息。研究人員安排了獸醫在第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,結果它們和對照組的小鼠沒(méi)有太大差別,實(shí)驗期間,沒(méi)有一只小鼠因為“難以忍受”而退出實(shí)驗。(沒(méi)做過(guò)此類(lèi)實(shí)驗的奇點(diǎn)糕對這個(gè)操作表示目瞪口呆呆呆,獸醫應該根據小鼠的行為、生理和精神狀況的指標進(jìn)行了判斷,畢竟小鼠填寫(xiě)不了調查問(wèn)卷不是)
 
實(shí)驗完成后,兩組小鼠在麻醉狀態(tài)下為科學(xué)獻身。對于哺乳動(dòng)物來(lái)說(shuō),成年神經(jīng)形成主要發(fā)生在少數幾個(gè)大腦區域里:側腦室腦室下區(SVZ)、海馬體齒狀回的亞顆粒區以及脊髓。
 
研究人員這次將主要目標鎖定在SVZ區域,通過(guò)一系列處理和染色,他們對神經(jīng)干細胞從數量到特征都進(jìn)行了對比。首先從數量上來(lái)說(shuō),缺少下肢運動(dòng)的小鼠處于增殖期的干細胞比對照組要少70%!對照組平均有157.7±50.0個(gè)(每平方毫米),而實(shí)驗組只有60.4±8.30個(gè)。
 
數量少了這么多,活躍度能不能找回點(diǎn)面子,比對照組好一點(diǎn)呢?可惜并不能。實(shí)驗組的小鼠干細胞增殖速度更慢,停留在休止期的細胞明顯增加,分裂期的細胞則相應減少。
 
除了這些,神經(jīng)干細胞的分化能力也變弱了,在對照組中,分化出的神經(jīng)元百分比為6.8±1.74,而實(shí)驗組只有0.56±0.2,其中的成熟神經(jīng)元也更少。少突膠質(zhì)細胞就更可憐了,對照組的百分比有1.74±0.54,而實(shí)驗組是0.00±0.01。
 
最后,研究人員發(fā)現,實(shí)驗組神經(jīng)干細胞的代謝能力也變差了,從代謝產(chǎn)物水平上來(lái)說(shuō),比對照組少了一半左右。
 
讓我們來(lái)思考一下,這個(gè)結果說(shuō)明,神經(jīng)干細胞的方方面面,從里到外,在失去下肢運動(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,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,做額外負重,但也承擔著(zhù)自身重量,可是被吊起來(lái)的小鼠是完全沒(méi)有重量負荷的)所以說(shuō),研究人員認為,神經(jīng)干細胞的損傷正是來(lái)自于下肢運動(dòng)的減少。
 
雖然說(shuō),我們的久坐習慣,腿部運動(dòng)的缺乏達到不了宇航員或是長(cháng)期臥床病人的程度,但是反過(guò)來(lái)想,腿部運動(dòng)對于大腦中神經(jīng)干細胞的塑造如此重要,神經(jīng)干細胞又是為我們提供新的神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細胞的“儲存庫”,我們要是能多運動(dòng)運動(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)爭論很多,至今也沒(méi)有共識,奇點(diǎn)糕以前也介紹過(guò)相關(guān)研究)
 
對于這個(gè)“最好的安排”,請大家服從安排,堅持運動(dòng),不要懈怠~
 
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