Nature Metabolism:当其它大脑营养物质耗尽时,大脑就会求助于髓磷脂

Nature Metabolism:Reversible reduction in brain myelin content upon marathon running

【字体: 时间:2025年04月14日 来源:AAAS

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  根据《自然代谢》发表的一项研究,马拉松运动员的脑髓磷脂发生了可逆的变化。这些发现表明,髓磷脂(一种包围神经元的物质)表现出以前未知的行为,当其他能量来源不足时,它有助于大脑的能量代谢。了解跑步者体内的髓磷脂如何快速恢复,可能为开发治疗脱髓鞘疾病(如多发性硬化症)的方法提供线索。

  

长时间的运动迫使人体动用其能量储备。例如,在跑马拉松时,身体主要消耗碳水化合物,如糖原,作为能量来源,但当肌肉中的糖原耗尽时,它就会求助于脂肪。髓磷脂包围着大脑中的神经元,起到电绝缘体的作用,主要由脂质组成,先前对啮齿动物的研究表明,这些脂质可以在极端代谢条件下充当能量储备。

UPV/EHU, CIC biomaGUNE和IIS Biobizkaia的研究人员进行的一项研究表明,跑马拉松的人大脑某些区域的髓磷脂含量减少。根据发表在《自然-代谢》杂志上的研究,这种效果在马拉松结束两个月后完全逆转。

UPV/EHU解剖学和人类胚胎学教授Carlos Matute和CIC biomaGUNE的Pedro Ramos-Cabrer,以及放射科医生Alberto Cabrera-Zubizarreta,使用磁共振成像技术获得了10名马拉松运动员(8男2女)在42公里比赛前和比赛后48小时的大脑图像。同样,研究人员在比赛结束两周后拍摄了两名跑步者的大脑图像,并在比赛结束两个月后拍摄了六名跑步者的大脑图像作为随访。

通过测量大脑中髓磷脂水的比例(髓磷脂含量的间接指标),作者发现“大脑白质的12个区域髓磷脂含量减少,这些区域与运动协调、感觉和情感整合有关。”

两周后,“髓磷脂浓度大幅增加,但尚未达到比赛前的水平”,作者发现,在马拉松比赛结束两个月后,髓磷脂含量已经完全恢复。

髓磷脂,大脑的燃料

研究人员得出结论:“当耐力运动中其他大脑营养物质耗尽时,髓磷脂似乎充当了一种能量来源,需要进一步的研究来确定极端运动与大脑中髓磷脂含量的关系。需要在更大的群体中进行试验”,Ramos-Cabrer说。

这项研究表明,“大脑的能量代谢比以前认为的要复杂得多。髓磷脂作为大脑燃料的使用为大脑的能量需求开辟了新的见解。”此外,根据作者的说法,需要更多的研究来评估这些变化是否对与这些区域相关的神经生理和认知功能产生任何影响,但他们指出,大脑中的大部分髓磷脂没有受到影响。

这项工作的结果在大脑中健康、衰老和患病髓磷脂的能量作用方面开辟了新的领域。“了解跑步者体内的髓磷脂是如何快速恢复的,可能为开发脱髓鞘疾病的治疗方法提供线索,比如多发性硬化症,在多发性硬化症中,髓磷脂的消失以及它的能量贡献,促进了结构损伤和退化,”Matute说。与此同时,研究人员热衷于强调跑马拉松对大脑无害;“相反,髓磷脂作为能量储备的使用和替换是有益的,因为这锻炼了大脑的代谢机制。”


Reversible reduction in brain myelin content upon marathon running

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