中南大学最新研究登上Cell头条:运动太多会变笨?揭秘过度运动损害大脑认知的新机制
生物世界·2025-12-10 12:00

文章核心观点 - 过度剧烈运动会通过肌肉分泌一种名为otMDV的线粒体来源囊泡,远程干扰大脑海马体神经元的线粒体功能和能量供应,从而导致认知功能下降,研究强调了保持适度运动强度对维持大脑健康至关重要[4][7] 运动与认知的剂量-反应关系 - 运动与健康(包括认知功能)的关系呈“倒J型”曲线,适量运动有益,过度运动可能导致不良后果[6] - 基于对英国生物样本库(UK Biobank)超过30万参与者的数据分析,运动与认知功能之间存在“J型”关系,适度运动有益认知,超过临界点则效果适得其反[9] - 剧烈运动的最佳“剂量”约为每周1216 MET-min(代谢当量分钟),超过此阈值认知功能开始下降,该模式在不同年龄和性别群体中得到验证[9] 过度运动损害认知的机制 - 过度剧烈运动导致肌肉中乳酸积聚,刺激肌肉分泌线粒体来源的囊泡otMDV,其表面携带PAF蛋白,内部富含线粒体DNA(mtDNA)[11] - otMDV能够穿越血脑屏障进入大脑海马体神经元,取代神经元的内源性线粒体,破坏突触能量供应系统[11] - otMDV通过双重机制破坏突触功能:1)其表面PAF蛋白与神经元线粒体锚定蛋白SNPH结合,霸占锚定位点,阻止正常线粒体停留[13];2)其携带的mtDNA激活cGAS-STING信号通路,抑制驱动蛋白KIF5,阻碍神经元自身线粒体运输至突触[14] - 上述机制共同导致突触能量危机,进而引发突触丢失和认知功能下降[15] 人体临床研究证据 - 一项临床试验招募了40名有规律运动习惯的参与者,分为适度运动组和过度运动组[18] - 过度运动组血液中携带PAF蛋白的线粒体来源囊泡(PAF+ MDV)水平显著升高,同时磁共振波谱显示其海马区神经活性降低,流体智力和数字记忆测试成绩也较差[18] - PAF+ MDV水平与认知能力下降程度直接相关[18] 潜在防治策略与运动建议 - 研究团队开发了靶向PAF蛋白的中和抗体,在动物实验中能有效阻断otMDV对认知功能的损害,为未来治疗提供了新思路[20] - 运动时长是关键因素:短时间剧烈运动(15-45分钟)仅引起乳酸暂时升高,不会触发有害otMDV分泌;长时间剧烈运动(超过60分钟)才会导致持续性高乳酸水平和otMDV分泌[20] - 研究提供的启示包括:剧烈运动需控制时长,避免超过60分钟;注意身体反馈,避免过度疲劳;多样化的运动方式比单一高强度训练更健康;适度的休息和恢复与训练同样重要[20]