一项新的试点研究表明，高强度运动可以产生大脑保护作用，不仅可以减缓甚至可能逆转与帕金森病相关的神经退行性变。
一项开创性的研究表明，高强度运动可以通过改善产生多巴胺的神经元的健康来逆转帕金森病相关的神经退行性变，这为通过体力活动控制该疾病提供了新的希望。图片来源：SciTechDaily.com
一项新的试点研究表明，高强度运动可以产生大脑保护作用，不仅可以减缓甚至可能逆转与帕金森病相关的神经退行性变。
先前的研究表明，多种形式的运动与改善帕金森病的症状有关。但没有证据表明去健身房可以给大脑带来变化。现在，一项涉及 10 名患者的小型概念验证研究表明，高强度有氧运动可以保留产生多巴胺的神经元，这些神经元是该疾病患者最容易受到破坏的脑细胞。
事实上，经过六个月的锻炼，神经元实际上变得更健康，并产生更强的多巴胺信号。多巴胺是一种帮助脑细胞相互沟通的化学物质。研究人员最近在 npj 帕金森病杂志上发表了他们的发现。
耶鲁大学放射学和生物医学成像教授 Evan D. Morris 博士说：“这是第一次使用成像技术来证实帕金森病患者的大脑生物学会因剧烈运动而改变。”医学院和该论文的联合首席研究员。
帕金森病的病因是什么？
帕金森病是一种神经退行性疾病，由细胞中天然存在的 α-突触核蛋白错误折叠引起。错误折叠的蛋白质在神经元内积聚并损害它们。
受影响最严重的产生多巴胺的细胞位于大脑中称为黑质的部分，该区域靠近大脑底部。随着这些细胞的死亡，多巴胺的缺乏会产生该疾病的身体症状，特别是运动症状，例如颤抖和运动缓慢。这是一个渐进的过程，在诊断时，通常患者已经失去了一半以上的产生多巴胺的神经元。
“当患者在临床上表现出帕金森氏症的典型运动症状时，您可以假设神经退行性过程实际上开始得更早，可能是十年或两年，”神经学副教授兼联合首席研究员 Sule Tinaz 博士说。
最常见的药物左旋多巴可以替代缺失的多巴胺。虽然该药物可以有效缓解运动症状，但它不能阻止正在进行的神经退行性变，并且长期使用可能会导致不良副作用，例如不受控制的过度运动[运动障碍]。目前尚无治愈该疾病的方法。
运动在治疗帕金森病中起着至关重要的作用
运动是帕金森病管理的重要组成部分。事实上，一些健身房提供专门针对这种情况的锻炼计划。 “我总是告诉患者，锻炼是他们治疗的一部分，”蒂纳兹说。 “就像我开药一样，我也开锻炼。”
在康涅狄格州，米歇尔·赫斯佩勒 (Michelle Hespeler) 是 Beat Parkinson’s Today 的创始人，这是一个基于证据的非营利性锻炼计划，在全州提供在线和面对面课程。赫斯佩勒在自己被诊断出患有这种疾病后受到启发，创建了她的项目。 “她吸收了高强度间歇训练的所有要素，并将其与帕金森病患者的需求相结合，”蒂纳兹说。
此前，两项精心设计的临床试验表明，每周 3 次、持续六个月的高强度运动（参与者达到其年龄相应最大心率的 80% 至 85% 左右）与较不严重的运动能力相关。症状。 “这些试验表明，从临床意义上来说，锻炼确实可以缓解疾病，”蒂纳兹说。耶鲁大学团队将这些临床试验作为其新研究的模型。
使用脑成像研究高强度运动的影响
在他们的研究中，耶鲁大学的研究人员招募了被诊断患有帕金森病不到四年的患者。在疾病的早期阶段，患者尚未失去所有产生多巴胺的神经元。所有参与者最初都经历了为期两周的试用期，以确保他们在注册之前能够应对运动课程的强度。
试用期结束后，参与者接受了第一轮脑部扫描。其中一项是核磁共振扫描，测量黑质中神经黑色素（一种在产生多巴胺的神经元中发现的深色色素）的数量。第二次扫描是 PET 扫描，测量多巴胺转运蛋白 (DAT) 的可用性。 DAT 是一种帮助神经元维持适当多巴胺水平的蛋白质。
十名参与者通过 Hespeler 的 Beat Parkinson’s Today 计划完成了为期六个月的高强度锻炼计划。由于 COVID-19 大流行，课程在网上进行。这些课程涉及高强度功能间歇 [HIFI]，旨在让参与者在大部分锻炼过程中保持较高的心率。参与者佩戴心率监测器以确保他们达到目标心率，并佩戴其他可穿戴设备（例如 Fitbit）来记录他们的运动。六个月后，研究人员重复了 MRI 和 PET 扫描。
高强度运动可逆转神经退行性变
六个月的计划结束后，大脑成像显示黑质中的神经黑色素和 DAT 信号显着增加。这表明高强度运动不仅可以减缓神经退行性过程，还可以帮助多巴胺能系统变得更健康。
“我们通常预计 DAT 和神经黑色素信号会下降，但我们却看到了增加，”精神病学兼职副教授、该研究的第一作者 Bart de Laat 博士说。 “我们原本希望看到神经退行性病变不会进展得那么快或暂时停止，但我们却看到十分之九的人有所增加。这太了不起了。”
该研究强调了将运动疗法作为帕金森病治疗计划一部分的重要性。 “我们现有的药物只能用于对症治疗。它们不会改变病程，”蒂纳兹说。 “但运动似乎更进一步，在神经元层面保护大脑。”
虽然这是一个令人兴奋的发现，但还需要进行更多研究才能充分了解运动的神经保护作用。该团队希望其工作能够激励其他科学家优先研究运动及其缓解疾病的潜力。
帕金森病是增长最快的神经系统疾病。研究人员估计，到 2040 年，全球将有超过 1200 万人患有这种疾病。这项新研究有望表明，锻炼可以帮助减轻这种疾病造成的巨大个人和经济损失。 “锻炼对每个人来说都是可行的，相对便宜，而且是安全的（如果你的医疗保健提供者批准的话），”蒂纳兹说。 “如果它还具有神经保护作用，并有可能逆转疾病进程，那就值得庆祝和研究。”
参考文献：
“剧烈运动会增加帕金森病黑质中的多巴胺转运蛋白和神经黑色素浓度”，作者：Bart de Laat、Jocelyn Hoye、Gelsina Stanley、Michelle Hespeler、Jennifer Ligi、Varsha Mohan、Dustin W. Wooten、Xiaomeng Zhu、Thanh D. Nguyen、Jose Key、Giulia Colonna、Yiyun Huang、Nabeel Nabulsi、Amar Patel、David Matuskey、Evan D. Morris 和 Sule Tinaz，2024 年 2 月 9 日，npj 帕金森病。
DOI：10.1038/s41531-024-00641-1