آخرین مطالب

خون موش‌های دوی ماراتن باعث تقویت عملکرد مغز در همتایان خود می‌شود –


ورزش بدنی برای مغز موش و مغز شما عالی است. مطالعات متعددی که بر روی موش ها، انسان ها و ظروف شیشه ای آزمایشگاهی انجام شده است، این موضوع را روشن کرده است. اکنون، یک مطالعه جدید نشان می‌دهد که می‌توان فواید مغزی موش‌های دونده ماراتن را به همتایان خود منتقل کرد.

محققان دانشکده پزشکی استنفورد نشان داده‌اند که خون موش‌های بالغ جوان که ورزش زیادی می‌کنند برای مغز موش‌های کم‌تحرک هم سن مفید است. به نظر می رسد یک پروتئین واحد در خون موش های ورزشکار تا حد زیادی مسئول این مزیت باشد.

این کشف می‌تواند راه را برای درمان‌هایی باز کند که – با رام کردن التهاب مغز در افرادی که ورزش زیادی نمی‌کنند – خطر ابتلا به بیماری‌های عصبی را کاهش می‌دهند یا پیشرفت آن را کاهش می‌دهند.

در این مطالعه، قرار است در 8 دسامبر منتشر شود طبیعتمحققان دانشگاه استنفورد نمونه‌های خونی از موش‌های ورزشکار و کم تحرک هم سن را مقایسه کردند. آنها نشان دادند که تزریق خون از موش های در حال اجرا باعث کاهش التهاب عصبی در موش های کم تحرک و بهبود عملکرد شناختی آنها شد. علاوه بر این، محققان پروتئینی از خون را جدا کردند که به نظر می‌رسد نقش مهمی در اثر ورزش ضد التهابی عصبی دارد.

التهاب و سلامت شناختی

دکتر Tony Wyss-Coray، پروفسور علوم اعصاب و عصب‌شناسی، گفت: التهاب عصبی به شدت با بیماری‌های تخریب‌کننده عصبی در انسان مرتبط است. او گفت که مطالعات حیوانی نشان داده اند که التهاب عصبی اختلالات عصبی را تسریع می کند و معکوس کردن یا کاهش التهاب عصبی می تواند سلامت شناختی را افزایش دهد.

Wyss-Coray گفت: هر فردی که از آنفولانزا رنج می برد می تواند به از دست دادن عملکرد شناختی ناشی از یک عفونت ویروسی تب آور مربوط باشد: “شما بی حال می شوید، احساس می کنید ارتباط شما قطع شده است، مغز شما به خوبی کار نمی کند، شما این کار را نمی کنید. به وضوح به خاطر بسپار.”

این حداقل تا حدی نتیجه التهاب سراسر بدن است که به دنبال عفونت رخ می دهد. همانطور که سیستم ایمنی بدن شما مبارزه خود را افزایش می دهد، التهاب به مغز شما سرازیر می شود. Wyss-Coray، ایمونولوژیست عصبی که در مطالعه‌ای که در اوایل سال جاری منتشر شد، علائم التهاب مغز را در افرادی که بر اثر کووید-19 فوت کرده‌اند، شناسایی کرد، التهاب عصبی همچنین پیشرفت آلزایمر و سایر بیماری‌های عصبی را تشدید می‌کند.

Wyss-Coray نویسنده ارشد مطالعه جدید است. نویسنده اصلی زورین دی میگل، دکترا، محقق سابق فوق دکترا در گروه ویس-کورای است که اکنون استادیار روانشناسی در دانشگاه ایالتی کالیفرنیا، مونتری بی است.

از قبل مشخص شده است که ورزش تعدادی از تظاهرات سالم را در مغز ایجاد می کند، مانند تولید بیشتر سلول های عصبی و التهاب کمتر.

Wyss-Coray، پروفسور DH Chen II گفت: “ما کشف کرده‌ایم که این تأثیر ورزش را می‌توان تا حد زیادی به عوامل موجود در خون نسبت داد، و می‌توانیم آن اثر را به یک فرد همسن و غیر ورزشکار منتقل کنیم.” .

ماراتن شبانه موش

موش ها عاشق دویدن هستند. به یک موش در قفس اجازه دسترسی به چرخ دونده به قطر چند اینچ را بدهید و بدون هیچ آموزش یا درخواستی، 4 تا 6 مایل در شبانه روز (آنها در روز می خوابند) روی پاهایی که بسیار کوتاهتر از پاهای ما هستند، حرکت می کند. اگر چرخ را قفل کنید، موش تقریباً آنقدر ورزش را ثبت نمی‌کند، اگرچه هنوز هم آزاد است که در قفس خود به این طرف و آن طرف بپرد (تقریباً معادل رفتن به آشپزخانه گاهی اوقات برای آوردن یک آبجو یا یک میان وعده از یخچال است. ).

محققان در قفس موش‌های آزمایشگاهی سه ماهه که از نظر متابولیکی معادل انسان‌های 25 ساله هستند، چرخ‌های عملکردی یا قفل شده قرار دادند. یک ماه دویدن مداوم برای افزایش قابل توجهی تعداد نورون ها و سایر سلول ها در مغز موش های ماراتن در مقایسه با مغز موش های کم تحرک کافی بود.

در مرحله بعد، محققان خون را از موش‌های دونده ماراتن و به عنوان گروه کنترل از موش‌های کم تحرک جمع‌آوری کردند. سپس، هر سه روز یکبار، پلاسما (کسری از خون بدون سلول) را از موش‌های ماراتن یا کاناپه سیب‌زمینی به موش‌های بی‌تحرک تزریق کردند. هر تزریق معادل 7 تا 8 درصد از کل حجم خون موش گیرنده بود. (مقدار معادل آن در انسان حدود ½ تا ¾ پینت است.)

Wyss-Coray گفت: “موش هایی که خون دونده دریافت می کردند باهوش تر بودند.” در دو آزمایش آزمایشگاهی مختلف حافظه، موش‌های کم‌تحرکی که پلاسمای ماراتن تزریق شده بودند، عملکرد بهتری از همتایان کم‌تحرک خود داشتند که پلاسمای کاناپه-سیب زمینی دریافت کردند.

علاوه بر این، موش‌های کم‌تحرکی که پلاسما را از موش‌های ماراتن دریافت کردند، سلول‌های بیشتری نسبت به موش‌هایی داشتند که سلول‌های عصبی جدیدی را در هیپوکامپ (ساختار مغز مرتبط با حافظه و مسیریابی) ایجاد می‌کنند.

دانشمندان سطوح فعال‌سازی هزاران ژن را در هیپوکامپ موش‌های کم‌تحرکی که ماراتن دریافت می‌کردند را با موش‌هایی که پلاسمای کاناپه-سیب زمینی دریافت می‌کردند، مقایسه کردند. از حدود 2000 ژنی که سطح فعال‌سازی آنها در پاسخ به پلاسمای ماراتن تغییر کرد، 250 ژنی که سطح فعال‌سازی آنها به‌طور برجسته تغییر کرد، به‌شدت مرتبط با فرآیندهای التهابی شناخته شده‌اند و تغییرات در سطح فعال‌سازی آنها نشان‌دهنده التهاب عصبی کمتری در بین موش‌هایی است که خون ماراتن دریافت کرده‌اند. انتقال خون

Wyss-Coray می‌گوید: «خون دونده‌ها به وضوح با مغز کاری انجام می‌داد، حتی اگر خارج از مغز به صورت سیستمی منتقل شده بود».

با توجه به بررسی پروتئین‌های خون موش‌های ماراتن، تیم استنفورد 235 پروتئین متمایز را شناسایی کرد که از این تعداد 23 پروتئین کمیاب‌تر و 26 پروتئین در ماراتن در مقایسه با موش‌های کاناپه-سیب‌زمینی بیشتر بود. تعدادی از این پروتئین‌های بیان شده متفاوت با آبشار کمپلمان مرتبط بودند – مجموعه‌ای از حدود 30 پروتئین منتقل‌شده از طریق خون که با یکدیگر تعامل دارند تا پاسخ ایمنی به پاتوژن‌ها را آغاز کنند. Wyss-Coray اشاره کرد که التهاب مزمن ناشی از فعال سازی نابجای سیستم کمپلمان، به نظر می رسد که پیشرفت بسیاری از اختلالات عصبی را تسریع می کند.

پروتئین مورد علاقه

حذف یک پروتئین منفرد به نام کلسترین از پلاسمای موش های ماراتن تا حد زیادی اثر ضد التهابی آن را بر روی مغز موش های کم تحرک خنثی کرد. هیچ پروتئین دیگری که دانشمندان به طور مشابه آزمایش کردند تأثیر مشابهی نداشت.

Clusterin، یک بازدارنده آبشار کمپلمان، به طور قابل توجهی در خون ماراتن ها بیشتر از خون سیب زمینی کاناپه بود.

آزمایش‌های بیشتر نشان داد که کلسترین به گیرنده‌هایی که در سلول‌های اندوتلیال مغز فراوانند، سلول‌هایی که رگ‌های خونی مغز را می‌پوشانند، متصل می‌شود. Wyss-Coray اشاره کرد که این سلول‌ها در اکثر بیماران آلزایمر ملتهب هستند، تحقیقات او نشان داده است که سلول‌های اندوتلیال خون قادر به انتقال سیگنال‌های شیمیایی از خون در گردش، از جمله سیگنال‌های التهابی، به مغز هستند.

Clusterin به خودی خود، حتی اگر در خارج از مغز تجویز می شد، توانست التهاب مغز را در دو گونه مختلف از موش های آزمایشگاهی که در آنها التهاب حاد سراسر بدن یا التهاب عصبی مزمن مرتبط با آلزایمر ایجاد شده بود، کاهش دهد.

به طور جداگانه، محققان دریافتند که در پایان یک برنامه تمرینی ایروبیک شش ماهه، 20 جانباز نظامی با اختلال شناختی خفیف، که پیش‌آزمون بیماری آلزایمر است، سطح کلسترین در خونشان افزایش یافته است.

Wyss-Coray حدس زد که دارویی که اتصال خوشه‌رین به گیرنده‌های آن در سلول‌های اندوتلیال مغز را تقویت یا تقلید می‌کند، ممکن است به کند کردن روند بیماری‌های عصبی مرتبط با التهاب عصبی مانند آلزایمر کمک کند.

Wyss-Coray عضو موسسه علوم اعصاب استنفورد وو تسای، Stanford Bio-X، و موسسه تحقیقات سلامت مادر و کودک استانفورد است. و یکی از اعضای هیئت علمی استانفورد ChEM-H.

سایر نویسندگان مطالعه دانشگاه استنفورد عبارتند از: ناتالی خوری، دکترا، نیکلاس اولسون، دکترای دکترا، رایان وست، دکترا، و هوی ژانگ، دکترای فوق دکتری. دانشجوی کارشناسی ارشد سابق مایکل بتلی، DVM، PhD. مدرس سابق مغز و اعصاب Benoit Lehallier، PhD. درو ویلوبی، دانشجوی سابق لیسانس؛ اندرو یانگ، دکترای دکترا، الیور هان، و دکتر نانان لو. دانشجوی سابق پزشکی و فارغ التحصیل لیانا بونانو، MD، PhD. لاکشمی یرا دستیار موسسه کهنه سربازان پالو آلتو برای تحقیقات. دانشمند سابق لیچائو ژانگ، دکترا. مدیر آزمایشگاه Nay Lui Saw; دیویس لی، دانشیار سابق تحقیقات علوم زیستی؛ Kaci Fairchild، دکترا، استادیار بالینی روانشناسی؛ پاتریک مک آلپاین، متخصص سابق تحقیقات علوم زیستی؛ مهرداد شاملو، دکتری، استاد جراحی مغز و اعصاب; جاشوا الیاس، دکترا، استادیار زیست شناسی شیمیایی و سیستمی؛ و توماس راندو، MD، PhD، استاد نورولوژی و علوم عصبی.

این مطالعه توسط مؤسسه ملی بهداشت (کمک های مالی AG0047820 و 1F32AG067652)، مرکز تحقیقات بیماری آلزایمر استنفورد (کمک مالی NIH P30 AG066515)، وزارت امور کهنه سربازان ایالات متحده، وزارت دفاع ایالات متحده، انجمن آلزایمر کوری و انجمن ماری کوری تأمین شده است. بنیاد، بنیاد NOMIS، بنیاد سیمونز و پروژه جوانسازی مغز موسسات علوم اعصاب ووتسای با حمایت بنیاد برتارلی

دپارتمان نورولوژی و علوم اعصاب استنفورد نیز از این کار حمایت کرد.