【論文故事】體育鍛煉有助緩解抑鬱？（圖）

S.西爾維希耶 發表於  昨天23:23

　　當你對著電腦呆坐一整天覺得身心俱疲時，一定曾有人勸說過你多鍛煉少靜坐。體育運動的好處有很多，但諸如減肥瘦身這等好處，大多還是與生理健康有關。而近日，瑞典卡羅林斯卡醫學院（Karolinska Institutet）進行的一項研究指出，體育鍛煉不僅能改善人的身體健康，還可能夠幫助人們緩解由壓力誘發的抑鬱。研究結果發表在最新一期的《細胞》（Cell）上。

　　這項研究的焦點是一個名為PGC-1α1的基因。此前的研究曾證明，該基因在骨骼肌中的表達水平能夠藉由體育鍛煉提高。研究人員發現，這一基因的表達產物能夠激活體內的信號通路，從而影響犬尿氨酸（kynurenine）的代謝——犬尿氨酸與壓力誘發的抑鬱癥狀關係密切。論文的通訊作者，卡羅林斯卡醫學院喬治·路阿（Jorge L. Ruas）對果殼網說：「這項研究的結果為未來的新抑鬱葯開發開拓了令人興奮的前景。」

　　利用小鼠為模型，路阿和同事們設計了一系列實驗來驗證鍛煉能否通過上調PGC-1α1的表達水平來緩解抑鬱癥狀。實驗中選用的小鼠有兩種，分別是用於對照的野生型小鼠以及用於實驗的，能夠過量表達PGC-1α1基因的轉基因小鼠。這些小鼠被放置在易於誘發抑鬱癥狀的環境中，在為期5周的時間中會經歷不定時的負性刺激。

　　

　　路阿（左）和瑪利亞·林斯科格（Maria Lindskog）用小鼠模型研究了鍛煉和抑鬱之間的關係。圖片來源： Ulf Sirborn

　　研究結果發現，相對於轉入PGC-1α1基因的小鼠，野生型小鼠出現了更為明顯的抑鬱癥狀。具體來說，在強迫游泳實驗、蔗糖吸收實驗以及體重測定中，PGC-1α1表達水平更高的轉基因小鼠，各項指標都更接近健康狀態。

　　那麼，為什麼PGC-1α1基因的表達量提高能夠有效幫助個體提高對抑鬱的抵抗能力呢？研究人員設計並進行了大量實驗來檢測與PGC-1α1以及犬尿氨酸代謝通路相關的各類分子指標。將這些實驗結果與人們對相關代謝通路的研究結果進行結合，研究人員找到了答案。

　　犬尿氨酸是人體中的一種代謝物，在人體中主要以兩種形式存在：犬尿氨酸和犬尿喹啉酸（kynurenic acid，KYNA）。犬尿氨酸能夠自由通過血腦屏障，由血液進入腦部，而犬尿喹啉酸不能。當經受壓力時，色氨酸分解成犬尿氨酸的代謝通路被激活，犬尿氨酸水平的升高可能誘發抑鬱癥狀。在犬尿氨酸的代謝中，犬尿氨酸轉氨酶（KAT）起著關鍵作用——它可以將能夠誘發抑鬱的犬尿氨酸轉化為犬尿喹啉酸，從而降低犬尿氨酸的濃度，使大腦得以抵抗壓力引起的抑鬱相關變化。

　　KAT這一關鍵的酶正受到PGC-1α1基因的調控。隨著PGC-1α1基因表達上調，KAT的表達水平有所升高，進入腦內的犬尿氨酸減少，個體的抑鬱癥狀就可能得到緩解。而由於長期鍛煉的個體PGC-1α1基因的表達量更高，也使得他們具有更好的對於壓力和抑鬱癥狀的耐受力。「我們可以想象，以後的抗抑鬱葯將以肌肉中的PGC-1α1系統為靶點，旨在提高KAT的表達。」路阿說。

　　

　　鍛煉與抑鬱之間的關係示意圖。通過鍛煉，PGC-1α1的水平提高，促使骨骼肌（白色）中的KAT水平提高。在KAT使外周組織中的犬尿氨酸代謝為犬尿喹啉酸，從而防止過多的犬尿氨酸通過血腦屏障堆積於腦部，最終減緩因壓力誘發的抑鬱。圖片來源：研究論文

　　然而，儘管目前看來，體內含有更多的犬尿氨喹啉酸而非犬尿氨酸也許是件好事，但我們也應該關注犬尿喹啉酸的大量積累是否會帶來副作用。「我們目前仍在研究人體或肌肉中的犬尿喹啉酸堆積是否會帶來某些代價。」路阿告訴果殼網：「我們將弄清副作用是否存在，或者搞明白犬尿喹啉酸是否在一些鍛煉帶來的益處中起介導作用。」

　　接下來，「我們會在將體育鍛煉作為治療或輔助治療手段的抑鬱症患者身上評估這些結果。」路阿透露。這些關於分子機制的研究結果未來是否能轉化成臨床成果，我們拭目以待。（編輯：Calo）文章題圖：bing.com