运动调节自噬在神经退行性疾病中的作用机制研究现状

发表时间:2021/9/1   来源:《健康世界》2021年11期   作者:伍怡
[导读] 自噬是一种真核细胞的分解代谢过程

        伍怡
        成都体育学院 四川成都 610041
        摘要:自噬是一种真核细胞的分解代谢过程,它通过吞噬自身的细胞成分来调节细胞能量来源,参与降解蛋白和其他无用的细胞质因子。不正常的自噬与许多疾病有关,比如糖尿病、心血管循环疾病、癌症、呼吸系统疾病、神经退行性疾病等人体病理有关。大量的证据表明,自噬可能在神经退行性疾病发生的过程中介导细胞病理状态。当下运动作为一种新的治疗思路常被应用于细胞自噬的研究。运动过程中的自噬可以改善神经功能,以激活不同的机制通路维持细胞的平衡。本文就当下关于运动调节神经退行性疾病的作用机制作综述。

关键词:自噬;运动;神经退行性疾病;

1  运动对自噬蛋白及自噬通路的调控

        近年来,越来越多的科研机构与学校开始研究运动对自噬的影响,结果各式各样,自噬过低过高都会影响细胞正常的生理活动,但总体上来看,相比于低自噬水平上的提高,可以一定程度上维持细胞内功能的稳态,保证细胞的正常功能运转。有研究报道[1],高强度运动、有氧运动以及HIIT运动都可以促进骨骼肌中的一种调节因子PGC-1α的表达,从而促进骨骼肌细胞中线粒体的功能,包括增加线粒体数量和体积。另外有研究认为[2],经常进行抗阻运动后,可以通过将自噬中的PI3K/Akt/TSC2/mTOR通路激活,促进相关蛋白质的合成。在大脑中,神经元细胞是耗能极高的细胞,线粒体作为大脑中能源的来源中心,其功能的正常决定了大脑运转的正常。线粒体自噬与线粒体分裂融合息息相关,有研究认为[3],运动可以调控线粒体自噬前的分裂融合蛋白的动态平衡,从而为自噬提供了有效的前提,有氧运动与强度较高的间歇有氧运动[4]都被证明可提升小鼠脑中线粒体分裂融合相关蛋白的表达,使得分裂融合的动态平衡过程加强。
        
2  自噬在神经退行性疾病中的作用
        
        神经退行性疾病通常在衰老过程中常显现。研究表明,细胞自噬产生异常会引发许多重大疾病。如果自噬异常较为严重,可影响生物体的个体发育、生长以及衰老过程。亨廷顿病、帕金森病以及阿尔茨海默病都是与年龄相关的神经退行性疾病,发病的机制中常常伴随有异常蛋白的沉积。患有AD的患者伴随着认知能力的退化、记忆衰退、言语表达障碍以及日常行为活动障碍等相关症状。研究表明[9],神经退行性疾病的发生可能与细胞自噬通路的异常变化有重要的联系。患有帕金森病的人群中,多巴胺能神经元发生缺失,一些列与运动障碍相关症状也得以显现。一些基因的突变也与帕金森病的产生相关联,这些基因通常与细胞自噬通路相关度极大[3]。

AD患者中,大脑通常伴随β-淀粉样蛋白的集聚和沉积。有研究表示AD动物脑中的自噬活性降低后,β-淀粉样蛋白的清除也极大地减缓[5],可见自噬与神经退行性疾病的相关性。
        
3  运动调控自噬对神经退行性疾病的影响

        现已证实,有氧跑台运动可以有效地减少AD小鼠大脑内β-淀粉样蛋白的沉积与τ蛋白的缠结,起到延缓AD发病进程的作用[6]。已有动物实验证明,有氧跑轮运动促进成年小鼠海马齿状回的神经发生,一定程度上加强实验小鼠的认知功能。在规律性体育锻炼后,老年人通常伴随有空间学习能力的改善,提示大脑激活程度增加[7]。临床研究也显示长期参与低强度有氧运动,可以增加老年人额叶体积,引起老年人工作记忆能力的改善[8]。
        
4  讨论
        运动与衰老的关系密不可分,但是相关于老年人神经退行性疾病与认知功能下降的神经机制调节过程还有大量的争议和假说。但总体上来说,目前研究都倾向于运动对于延缓衰老的进程和促进神经发生有着重要的意义。应当有更多深层次的研究,促进发展,以找到更加便捷有效的方式对老年人因为年龄增加而导致的认知能力下降做出及时的干预,预防相关的老年病,提升其日常生活能力。


参考文献
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[2]张新颖,毛景东,杨晓燕,李树森,杜立银.AMPK/mTOR信号通路的研究进展[J].微生物学杂志,2019,39(03):109-116.
[3]李宜醒,姚伟静,易聪.细胞自噬研究进展[J].中国细胞生物学学报,2019,41(02):192-201.
[4]吕莹盈,郭欢,高萌,王璐. 有氧运动调节大鼠额叶线粒体自噬改善抑郁样行为[A]. 中国体育科学学会.第十一届全国体育科学大会论文摘要汇编[C].中国体育科学学会:中国体育科学学会,2019:2.
[5]肖昊翔,李天,彭帆,杨阳.自噬在神经退行性疾病中的作用研究进展[J].解放军医学杂志,2019,44(04):341-346.
[6]赵雨薇,付建华,李磊,李玲美,辛高杰,郑秋生,刘建勋.中药通过线粒体自噬保护缺血心肌的研究进展[J].中国实验方剂学杂志,2019,25(06):210-217.现代中西医结合杂志,2020,29(06):674-679.
[7]钱帅伟,丁树哲.运动性细胞自噬是调节骨骼肌代谢稳态的内置机制[J].体育科学,2015,35(10):55-65.
[8]花芳,余娇娇,李珂,胡卓伟.自噬影响衰老及老年病的研究进展[J].药学学报,2014,49(06):764-773.
[9]欧阳亮,张岚,刘博.帕金森病中的自噬途径与关键药物靶点[J].药学学报,2016,51(01):9-17.
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