Science子刊：强化锻炼有望减缓帕金森病的病程

在一项新的研究中，来自意大利圣心天主教大学等研究机构的研究人员发现加强锻炼可以减缓帕金森病的病程。他们还发现锻炼对大脑可塑性产生积极影响的新机制。这一结果可能为新的非药物疗法铺平道路。相关研究结果发表在2023年7月14日的Science Advances期刊上，论文标题为“Intensive exercise ameliorates motor and cognitive symptoms in experimental Parkinson’s disease restoring striatal synaptic plasticity”。

论文通信作者、圣心天主教大学神经病学全职教授Paolo Calabresi说，“我们发现了一种从未观察到的机制，通过这种机制，在这种疾病的早期阶段进行的锻炼会诱发对运动控制的有益影响，即使在训练暂停后，这种影响也可能持续一段时间。”

他补充说，“未来将有可能确定新的治疗靶标和功能标志物，以便考虑开发与当前药物疗法相结合的非药物疗法。”

之前的研究已表明高强度的体育锻炼与一种关键生长因子---脑源性神经营养因子（brain-derived neurotrophic factor, BDNF）---的产生增加有关。

这些作者能够在早期帕金森病动物模型中通过为期四周的跑步机训练再现这种现象，并首次展示了这种神经营养因子如何决定体育锻炼对大脑的有益影响。

这些作者采用多学科方法，运用不同技术测量神经元存活、大脑可塑性、运动控制和视觉空间认知的改善情况，为锻炼的神经保护作用提供了实验支持。

在每天的跑步机训练中观察到的主要效果是减少病理性α-突触核蛋白（alpha-synuclein）聚集物的扩散，其中在帕金森病中这些聚集物导致特定大脑区域（黑质致密部和纹状体---构成所谓的黑质纹状体通路）中神经元的渐进式功能障碍，这对运动控制至关重要。     

实验计划。图片来自Science Advances, 2023, doi:10.1126/sciadv.adh1403。

体育锻炼的神经保护作用与释放神经递质多巴胺的神经元的存活以及纹状体神经元呈现多巴胺依赖性可塑性的能力有关。因此，依赖于黑质纹状体活动的运动控制和视觉空间学习能力在接受强化训练的动物中得以保留。

这些作者还发现，BDNF的水平会随着锻炼而增加，它能与谷氨酸的NMDA受体相互作用，使纹状体中的神经元对刺激做出有效反应，其效果会持续到运动练习之后。

Calabresi教授说，“我们的研究团队正在参与一项临床试验，以测试强化锻炼是否能确定新的标志物，以便监测早期患者的疾病进展减缓情况以及疾病进展的概况。”

他总结说，“由于帕金森病的特征是重要的神经炎症和神经免疫成分，它们在疾病的早期阶段发挥着关键作用，这项新的研究将继续探究神经胶质细胞的参与情况，其中神经胶质细胞是高度特化的细胞群体，它们为神经元及其环境提供物理和化学支持。这将使我们能够确定观察到的有益效应的分子和细胞机制。” 

参考资料：

Gioia Marino et al. Intensive exercise ameliorates motor and cognitive symptoms in experimental Parkinson's disease restoring striatal synaptic plasticity. Science Advances, 2023, doi:10.1126/sciadv.adh1403.