多運動能提升記憶力?新發現的蛋白質可望做為運動與記憶力串聯關鍵

作者 | 發布日期 2016 年 09 月 17 日 12:00 | 分類 生物科技 follow us in feedly
下載自shutterstock

一直以來,科學家們一直想知道跑跑步機和記憶力增強之間的關聯。一些蛋白質已經被證實和運動後的記憶力提升相關,但是一篇 6 月 23 日發表在 Cell Metabolism 的研究發現,一個新的可能蛋白質 cathepsin B 在小鼠的肌肉到腦部都可以追蹤得到。不僅如此,在經過一段時間的跑動後,血液中此蛋白質的濃度也有明顯上升。



「我們想要一網打盡所有的可能。不專注在已知的因子上,而針對能由肌肉細胞分泌並運送至大腦的蛋白質做了大範圍的篩選。其中的 cathepsin B 引起了我們很大的興趣。」美國國立老化研究所的神經科學家,也是這篇研究的共同作者 Henriette van Praag 說。

針對 cathepsin B 的 3 個發現引起了 van Praag 博士的研究團隊的興趣。首少先,在肌肉細胞培養液中加入能夠模仿運動狀態的化學物質時,cathepsin B 的分泌量會有明顯的上升。另外,在保持長期運動的小鼠血液和肌肉細胞中,也發現高濃度的 cathepsin B。最重要的是,腦細胞在受 cathepsin B 刺激後會分泌與神經元新生相關的化學物質。

van Praag 博士進一步以水迷宮測試了 cathepsin B 缺失與記憶力的相關性。水迷宮的設計主要是要讓小鼠游到一個藏於水面下的平台,並由游動路徑長度測試他們對平台位置的記憶力。結果發現正常小鼠能夠在幾次的實驗後記住水下平台的位置,反觀 cathepsin B 缺失的小鼠則表現較差。「在我們這次的研究之前,cathepsin B 與空間記憶之間的關係還沒有被人提及。」 與德國奧托‧馮‧格里克大學和德國神經退化研究所合作此研究計畫的 van Praag 博士表示,「我們也能證明這個蛋白質的表現在小鼠、恆河猴以及人類中都會因為運動而上升。」

在此研究之前,這個蛋白質的功能一直備受爭議。一些研究指出腫瘤細胞也可以分泌這個蛋白質,也有研究指出這個蛋白質與細胞死亡和腦內類澱粉瘢(通常與阿茲海默症相關)的形成有關。另外一派則認為 Cathepsin B 其實具有保護神經的作用,甚至可以清除腦中的類澱粉瘢。 van Praag 表示,這些差異可能來自不同的生理狀況或是蛋白質濃度。

這個研究團隊想要接著探究這個蛋白質如何跨過血腦屏障(Blood Brain Barrier),並進一步影響神經訊息傳導、生長和連結。另外,研究團隊也正在針對這個蛋白質在不同物種間的功能,或是不同年齡個體中的表現量差異做進一步研究。

「追根究柢,長期保持健康的生活習慣是有它的好處的。」 van Praag 教授評論。

(首圖來源:shutterstock) 

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