记忆生物标志物证实有氧运动有助于老年人的认知功能
越来越多的证据表明，体育活动和运动训练可以延缓或预防阿尔茨海默病(AD)的发病。在老年人中，有氧运动训练可以增加灰质和白质的体积，促进血液流动，并改善记忆功能。能够测量运动对与AD风险相关的系统性生物标志物的影响，并将其与关键代谢组学改变联系起来，可以进一步预防、监测和治疗。然而，能够测量运动对大脑功能的影响以及与相关代谢反应联系的系统性生物标志物尚缺乏。
为了解决这个问题，佛罗里达大西洋大学施密特医学院和大脑研究所的Henriette van Praag博士和威斯康辛大学麦迪逊分校医学系的Ozioma Okonkwo博士及其合作者测试了与学习和记忆有关的三种特定生物标记物会增加的假设老年人后运动训练并与认知和代谢组学标记相关大脑健康。他们检查了肌素组织蛋白酶B (CTSB)、脑源性神经营养因子(BDNF)和klotho，以及代谢组学，这些方法已越来越多地用于了解可能受AD影响的生化途径。
研究人员对参加威斯康星大学“有氧运动与认知健康(REACH)试点研究”(NCT02384993)的23名无症状中年晚期成年人的血液样本进行了代谢组学分析，这些人具有AD的家族和遗传风险(平均年龄65岁，50%女性)。参与者被分为两组:正常组体育活动(UPA)和增强体力活动(EPA)。EPA组接受了26周有监督的跑步机训练。在基线和26周后采集两组患者的血液样本。
研究结果发表在该杂志上内分泌学前沿研究表明，在进行了26周的结构化有氧运动后，血浆CTSB水平有所上升锻炼对有AD风险的老年人进行培训。言语学习和记忆与CTSB的变化呈正相关，但与BDNF或klotho无关。目前CTSB与语言学习和记忆之间的相关性表明，在有痴呆症风险的人群中，CTSB可能是锻炼后与海马功能相关的认知变化的一个有用的标记。
血浆BDNF水平下降与代谢组学变化相关，包括神经酰胺、鞘磷脂和磷脂的减少，以及肠道微生物组代谢物和氧化还原稳态的变化。事实上，与AD相关的多种脂质代谢物被运动以一种可能具有神经保护作用的方式改变了。血清klotho没有变化，但与心肺健康相关。
“我们的研究结果将CTSB, BDNF和klotho定位为评估生活方式干预效果的运动生物标志物大脑功能范·普拉格说，他是通讯作者，生物医学副教授，FAU施密特医学院，FAU大脑研究所和FAU人类健康与疾病干预研究所(I-HEALTH)的成员。“人类研究通常使用昂贵和低通量的脑成像分析，这对于大规模的人群研究是不实际的。能够快速、低成本测量运动干预对阿尔茨海默病相关结果影响的系统性生物标志物，可用于告知疾病进展，并开发新的治疗靶点。”
CTSB是一种溶酶体酶，在运动后由肌肉分泌进入循环，与记忆功能和成人海马神经发生有关。有认知障碍的老年人血清和脑CTSB水平较低。BDNF是一种蛋白质，在啮齿类动物的海马和皮层中通过跑步上调，对成人神经发生、突触可塑性和神经功能至关重要记忆功能．Klotho是一种循环蛋白，可以增强认知和突触功能，并与神经退行性疾病的恢复力有关，可能通过支持负责记忆和学习的大脑结构。
“积极的协会CTSB和认知之间的关系，以及与痴呆症有关的脂质代谢物的实质性调节，都支持运动训练对无症状阿尔茨海默病风险个体的脑功能和脑健康的有益作用，”van Praag说。
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