使用先进的单核RNA测序（snRNA-seq）和一种广泛使用的阿尔茨海默病临床前模型，来自马萨诸塞州布里格姆医院的研究人员及其合作者在纽约州立大学上州医学院发现了对运动响应最明显的特定脑细胞类型。
这些发现在人类样本中得到了验证，揭示了运动与大脑健康之间的联系，并指出了未来的药物靶点。研究结果发表在《自然神经科学》杂志上。
“虽然我们早就知道运动有助于保护大脑，但我们并不完全了解哪些细胞对此负责，或者它在分子水平上是如何工作的，”资深作者、神经科学家、马萨诸塞州布里格姆心脏与血管研究所及麻省总医院麦肯斯脑健康中心运动神经保护项目负责人Christiane D. Wrann博士说。
“现在，我们有了一个详细的图谱，显示运动如何影响阿尔茨海默病记忆中心的每种主要细胞类型。”
该研究集中在海马区——这是一个对记忆和学习至关重要的区域，在阿尔茨海默病早期就会受到损害。研究团队利用单核RNA测序技术，这是一种相对较新的技术，使研究人员能够在单细胞水平上观察分子活动，从而深入了解阿尔茨海默病等疾病。
研究人员让一种常见的阿尔茨海默病小鼠模型通过跑轮进行运动，结果发现它们的记忆力比不运动的小鼠有所改善。
然后，他们分析了数千个单独脑细胞中的基因活动，发现运动改变了微胶质细胞（一种与疾病相关的脑细胞）和一种新发现的神经血管相关星形胶质细胞（NVA）的活性，后者是与大脑血管相关的细胞。
此外，科学家们还确定了代谢基因Atpif1是生成新神经元的重要调节因子。
“我们能够通过我们的新靶基因来调节新生神经元，这突显了我们研究的潜力，”首席作者Joana Da Rocha博士说，她是Wrann实验室的一名博士后研究员。
为了确保这些发现与人类相关，研究团队在一个大型的人类阿尔茨海默病脑组织数据集中验证了他们的发现，发现有惊人的相似之处。
“这项工作不仅揭示了运动如何有益于大脑，还发现了未来阿尔茨海默病治疗的潜在细胞特异性靶点，”纽约州立大学上州医学院生物统计学家、该研究的共同资深作者Nathan Tucker说。
“我们的研究为研究阿尔茨海默病预防和治疗的科学界提供了一个宝贵的资源。”
更多信息：da Rocha JF等人，《阿尔茨海默病小鼠模型齿状回中运动保护性反应的单核RNA测序揭示》，《自然神经科学》（2025）。DOI: 10.1038/s41593-025-01971-w
由马萨诸塞州布里格姆医院提供
(全文结束)
