本文作者：学术头条，题图来自：视觉中国

磨炼是研究最充实、最有用的珍爱大脑免受与岁数相关的认知能力下降的方式之一，而且已经被证实可以提高那些有神经退行性疾病风险的人的认知能力，好比阿尔茨海默病和额颞叶痴呆。

然则，许多暮年人由于身体限制或残疾而无法定期磨炼，因此，研究人员长期以来一直在寻找能给身体流动水平低的人带来同样的神经益处的疗法。

本周，Science 杂志揭晓了一项重磅发现，美国加州大学旧金山分校、Edythe Broad 再生医学和干细胞研究中央的科学家们在小鼠身上举行的一项新研究显示，那些久卧不动的年迈小鼠，在接受经常运动的年轻小鼠的血浆注射后，无需自己蹬跑步轮，就能获得大脑恢复再生的神奇效果。

这项新研究还发现，在小鼠运动后，肝脏排泄的一种名为 GPLD1 的卵白质进入血液，从而介导了这一“换血变年轻”的神奇效应。更主要的是，研究人员还发现，在身体活跃的暮年小鼠血浆中，GPLD1 也会增添。

研究人员示意，这一发现可能会带来新的疗法（换血？），为那些由于身体限制而无法磨炼的人，提供只有磨炼才气带来的神经珍爱作用。

固然，这项研究更主要科研价值在于，注释晰运动对神经系统的益处可以通过血液循环因子通报，同时发现了一种很少被研究的肝脏卵白，可能与运动对朽迈大脑的利益有关，为抗朽迈药物研发奠基基础。

血液中的神奇物质

加州大学旧金山分校解剖学、物理治疗和康复科学系助理教授 Saul Villeda 的实验室，之前曾发现，存在于幼龄小鼠血液中的生物因子，可以使朽迈的小鼠大脑恢复活力，相反，老龄小鼠血液中的生物因子，可以使幼龄小鼠过早地泛起与岁数相关的认知衰退。

这些先前的研究效果促使 Villeda 实验室的研究生 Alana Horowitz 和博士后 Xuelai Fan 等人去研究血液交流对于不磨炼暮年小鼠的利益。

Horowitz 和 Fan 从定期磨炼了七周的成年小鼠和暮年小鼠身上提取血液，并将其注射给那些基本不运动的暮年迈鼠，效果发现，经由周围的输血治疗，不运动暮年小鼠的学习和影象能力有了显著提高，而且能够与那些经常磨炼的小鼠相媲美。

当他们检查这些被输血治疗的小鼠大脑时，研究人员发现了海马体区域新神经元发生增强的证据。而且研究人员还发现，无论岁数巨细，只要是经常运动的小鼠，其血浆都能改善不运动朽迈小鼠的海马体功效。

为了进一步探讨血液中哪些特定的生物因素可能是这些效应背后的缘故原由，Horowitz、Fan 和同事们又丈量了经常运动小鼠和不运动小鼠血液中种种生物因子的含量。

最终筛选出 30 种潜在卵白质，令研究人员惊讶的是，其中 19 种都来自肝脏，而且许多卵白质之前已经被发现与控制人体新陈代谢的功效有关。

其中有两种特殊的卵白质——Gpld1 和 Pon1——对代谢历程稀奇主要。由于以为涉及 Gpld1 功效的研究稀奇少，研究人员决议选择 Gpld1 举行更详细的研究。

效果发现，小鼠在运动后血液循环中 Gpld1 增添，而且 Gpld1 水平与小鼠认知能力的提高密切相关。

然后研究人员又对加州大学旧金山分校影象与朽迈中央网络的人体数据举行剖析，发现与不太活跃的暮年人相比，康健、活跃的暮年人血液中 Gpld1 的含量也较高。

这也进一步证实了 Gpld1 的神奇作用。

为了验证 Gpld1 自身是否能驱动所观察到的磨炼带来的利益，研究人员使用基因工程来诱导暮年小鼠的肝脏发生过量的 Gpld1，然后丈量这些小鼠在认知和影象各个方面的显示。

令他们惊讶的是，三周的治疗发生的效果与六周的通例磨炼相似，同时海马体中新神经元的生长也显著增添。

返老还童的捷径：换血

“通过血浆来通报磨炼的功效益处，增添了现在对通过血浆返老还童的研究兴趣，有望作为一种延缓或逆转朽迈历程的干预手段。”在 Science 杂志同期揭晓的谈论文章中，俄克拉荷马大学 Victor Ansere 和 Willard Freeman 写道。

实际上，换血治病的传说，古来有之。尤其是换年轻人的血，来让朽迈之人“返老还童”。而近年来的一些科学研究注释，通过换年轻血液来实现“变年轻”确实有一定科学依据。

2005 年，斯坦福大学的 Thomas Rando 教授在《自然》上揭晓了一项异种同生（parabiosis）的小鼠实验效果，发现大部分与年轻小鼠交流血液的暮年迈鼠都变年轻了。这一发现，也惊动了整个再生和暮年医学界。

2014 年，哈佛大学干细胞与再生生物学系团结主席 Amy J. Wagers 和哈佛大学干细胞与再生生物学教授 Richard T. Lee 等人发现，在露出于年轻小鼠的血液中 4 周后，暮年小鼠的心脏肥大急剧消退，并伴有心肌细胞巨细削减和分子重塑。

同年，斯坦福神经学家 Tony Wyss-Coray 等人，发现年轻人的血液逆转了与岁数有关的小鼠认知功效和突触可塑性损伤。相关实验论文揭晓之后，负责人 Tony Wyss-Coray 还在加州创建了一家叫做 Alkahest 的公司，致力于用该手段研究血浆输入对暮年痴呆症的疗效，其启动资金泉源于一名香港的亿万富翁，年轻血浆输注对阿尔茨海默病改善研究的临床 1 期效果也于 2019 年宣布。

基于对年轻血液可以使许多器官再生的开创性发现，也被《科学》杂志评为年度突破性发现。

虽然说，有关换血疗法的正经科研成果一个接一个，但距离实现人人所谓的直接“返老还童”，还很遥远。一方面，科学家们对于年轻血液中起作用的潜在因子，还不是十分领会；另一方面，通过向朽迈之人输注年轻血液，也面临着伟大的平安风险和道德挑战。

与这些想要实现直接换血变年轻的研究差别，加州大学旧金山分校的研究人员找到了引起神奇效应简直切血液因子，这样为实验开发相关抗朽迈药物，奠基了基础。

为抗朽迈的药物研发打开大门

“如果有一种药物能对大脑发生和磨炼一样的利益，每个人都市服用。现在，我们的研究注释，至少其中的一些利益有一天可能以药丸的形式泛起。”Saul Villeda 说。

简直，抛却换血这种方式不谈，磨炼对大脑的利益可以通过一种卵白质获得，这一发现已经为辅助珍爱大脑朽迈的药物打开了大门。

究竟磨炼的康健益处是众所周知且毋容置疑的，尤其是对朽迈大脑的再生和认知功效的影响。因此，运动被以为有助于促进康健地朽迈，并能减轻与岁数有关的神经退行性疾病。然而，对一些暮年人来说，身体虚弱或康健状况不佳故障了他们磨炼的能力，这就突出了需要接纳与磨炼具有类似治疗效果的可获得的方式。

“说实话，我没想到能成功地找到一种分子，能够注释磨炼对大脑的诸多利益。似乎更有可能的是，磨炼会发生许多细小的、玄妙的效果，加起来就会发生很大的利益，但这很难区分开来。” Villeda 弥补说，“当我看到这些数据时，我完全惊呆了。”

进一步的实验室实验注释，由肝脏发生的 Gpld1 不会通过所谓的血脑屏障（血脑屏障能够珍爱大脑免受血液中的有毒或感染性物质的危险）；相反，这种卵白质似乎是通过削减体内炎症和血液凝固的途径对大脑发生了影响。凝血和炎症都随着岁数的增进而升高，并与痴呆和与岁数相关的认知能力下降有关。

研究人员示意，“肝脏对身体流动做出反映，并通过这种卵白质让朽迈的大脑变得年轻，据我们所知，这是肝脏与大脑交流的一个很好的例子，而之前没有人知道它的存在。这让我想知道，我们在神经科学中还遗漏了什么，我们在很大程度上忽略了其他器官可能对大脑发生的戏剧性影响，反之亦然。”

现在， Villeda 实验室正致力于更准确地领会 Gpld1 若何与其他生物化学信号系统相互作用，以发生它的大脑促进作用，希望能够确定治疗的详细目的。有朝一日，这些研究效果将有望酿成针对大脑朽迈的全新治疗方式。

资料泉源：

https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-07/aaft-bpc070620.php
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-07/uoc--bbo063020.php
https://science.sciencemag.org/cgi/doi/10.1126/science.aaw2622
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