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題圖 | Pixabay
撰文 | 宋文法
眾所周知,運動是改善和維持我們身體健康最重要的行為之一。規(guī)律的運動有助于預(yù)防心腦血管疾病、代謝性疾病、改善多種癌癥治療,以及對廣泛的認(rèn)知功能具有有益影響等。
然而,越來越多的研究顯示,運動與健康之間存在倒J型劑量反應(yīng)關(guān)系。這意味著,超過一定負(fù)荷的過度運動會產(chǎn)生不良后果。已有臨床研究發(fā)現(xiàn),過度劇烈運動與認(rèn)知下降相關(guān),但尚不清楚導(dǎo)致這一現(xiàn)象的具體機制。
2025年12月3日,中南大學(xué)湘雅醫(yī)院彭慧、羅湘杭等人在"Cell Metabolism"期刊上發(fā)表了一篇題為" Excessive vigorous exercise impairs cognitive function through a muscle-derived mitochondrial pretender "的研究論文。
研究顯示,過度運動會損傷認(rèn)知功能,過度劇烈運動會導(dǎo)致肌肉中乳酸大量積累,促使肌肉釋放線粒體衍生囊泡(otMDV),這些囊泡能夠穿過血腦屏障,破壞突觸的能量供應(yīng),最終導(dǎo)致認(rèn)知功能下降。
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圖:論文截圖
在這項研究中,研究人員在人類數(shù)據(jù)、小鼠模型中,通過流行病學(xué)、分子生物學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、代謝組學(xué)等技術(shù),揭示了過度劇烈運動對認(rèn)知功能的影響,并分析了分子機制。
首先,研究團隊分析了 UK Biobank 數(shù)據(jù)庫中超31萬人,發(fā)現(xiàn)總運動或劇烈量與認(rèn)知功能呈J型關(guān)聯(lián),也就是說,過量的劇烈運動與較差的認(rèn)知功能相關(guān)。
進一步在動物模型中分析發(fā)現(xiàn),過度劇烈運動會導(dǎo)致肌肉中乳酸大量積累,進而觸發(fā)轉(zhuǎn)錄因子ATF5發(fā)生乳酸化修飾,促進肌肉釋放線粒體衍生囊泡(otMDV),這種囊泡表面攜帶PAF蛋白,內(nèi)部富含線粒體DNA,并且能夠穿過血腦屏障,導(dǎo)致認(rèn)知功能下降。
機制分析發(fā)現(xiàn),otMDV進入神經(jīng)元后,會通過兩種機制協(xié)同損害認(rèn)知。一方面,PAF蛋白會搶占神經(jīng)元內(nèi)線粒體的停靠位點,破壞突觸的能量供應(yīng);另一方面,otMDV釋放的mtDNA會激活細(xì)胞內(nèi)免疫通路,阻礙線粒體向突觸運輸。這兩種機制都會損害突觸能量供應(yīng),其最終因能量供應(yīng)不足而逐漸退化、丟失,導(dǎo)致認(rèn)知功能下降。
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圖:論文截圖
不僅如此,研究團隊還在小鼠模型中進行了驗證,直接將過度運動小鼠血液中的otMDV注射給正常小鼠,可導(dǎo)致正常小鼠出現(xiàn)認(rèn)知障礙和突觸損傷。而阻止otMDV進入大腦,可有效逆轉(zhuǎn)突觸損傷和認(rèn)知障礙。
最后,研究人員進行了人類驗證,通過人類橫斷面研究和隨機對照試驗發(fā)現(xiàn),過量運動后血漿中otMDV水平升高,且與認(rèn)知功能下降顯著相關(guān)。
研究指出,過猶不及,適量為宜,世衛(wèi)推薦的每周75-150分鐘中高強度運動量,在大多數(shù)人群中是安全且有益的,而過量的運動,可能對大腦健康產(chǎn)生意想不到的負(fù)面影響。
除了傷腦,彭慧團隊此前研究顯示,過量運動還誘導(dǎo)肝臟纖維化。
2025年1月,中南大學(xué)湘雅醫(yī)院彭慧等人在"Cell Metabolism"期刊上發(fā)表的研究指出,過度劇烈運動會通過肌肉釋放的小細(xì)胞外囊泡,誘導(dǎo)肝臟纖維化。
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圖:論文截圖
值得一提的是,過量運動還不利于長壽,會加速衰老。
此前,中山大學(xué)在"GeroScience"期刊上發(fā)表的一篇論文顯示,劇烈運動、久坐均會加速衰老,適量的中度運動最有助于長壽和減緩衰老。
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圖:論文截圖
參考文獻(xiàn):
https://doi.org/10.1016/j.cmet.2025.11.002
https://doi.org/10.1016/j.cmet.2024.12.005
https://doi.org/10.1007/s11357-024-01329-3
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