基于 DNA 甲基化衍生炎症标志物探究体力活动与帕金森病患者慢性炎症的关联

【字体: 时间:2025年05月23日 来源:Brain, Behavior, & Immunity - Health 3.7

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  帕金森病(PD)与慢性炎症关系密切,体力活动(PA)或为重要影响因素。研究通过 DNA 甲基化(DNAm)衍生炎症标志物,分析 555 例 PD 患者 PA 与炎症的关联,发现剧烈 / 中等 PA 可降低 CRP、CXCL9/10/11 等炎症因子,增加 NK 和 CD8T 细胞比例,为 PD 炎症机制及 PA 干预提供依据。

  
帕金森病(Parkinson’s disease, PD)是一种以运动和非运动功能障碍为特征的慢性神经退行性疾病,其病理机制复杂,涉及多种通路异常。越来越多证据表明,慢性炎症及免疫细胞失衡在 PD 的发生发展中扮演关键角色,例如促炎 T 细胞可通过血脑屏障(BBB)释放干扰素 -γ(IFN-γ)、肿瘤坏死因子 -α(TNF-α)等细胞因子,激活小胶质细胞引发神经炎症。然而,体力活动(physical activity, PA)作为重要的可调控因素,其通过慢性炎症影响 PD 的长期作用机制尚不清楚,现有研究多聚焦短期运动干预,且样本多来自选择性人群,难以反映日常活动的真实影响。

为填补这一空白,美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)的研究人员开展了一项基于社区的 PD 患者研究,旨在通过 DNA 甲基化(DNA methylation, DNAm)衍生的炎症标志物,探究长期 PA 与慢性炎症的关系。相关成果发表在《Brain, Behavior, and Immunity》。

研究人员纳入帕金森环境与基因(PEG)研究中的 555 例 PD 患者,收集其人口学特征、生活方式及 PA 数据。通过 Illumina Infinium HumanMethylation450 芯片检测外周血 DNA 甲基化,利用表观遗传时钟网站生成 6 种免疫细胞比例(粒细胞、单核细胞、B 细胞、总 CD4T 细胞、总 CD8T 细胞、自然杀伤细胞(NK 细胞))及 27 种炎症细胞因子的 DNAm 代理指标。采用主成分分析(PCA)降维,结合曼 - 惠特尼 U 检验、置换检验及二次回归模型,分析 PA 状态(久坐 vs. 活动)、PA 强度(剧烈 vs. 中等)与炎症标志物的关联。

1. 体力活动与炎症标志物的关联


与久坐患者相比,剧烈 PA 组 C - 反应蛋白(CRP)水平显著降低(p<0.01),Fc 受体样 2(FcRL2)水平显著升高(p=0.02);中等 PA 组 C-X-C 基序趋化因子配体 9(CXCL9, p=0.03)、10(CXCL10, p=0.02)、11(CXCL11, p=0.01)水平显著降低。主成分分析显示,剧烈 PA 与 PC3、PC4 相关,中等 PA 与 PC2、PC3 相关,提示不同强度 PA 通过调控不同炎症通路发挥作用。

2. 体力活动与免疫细胞比例的非线性关系


在活动患者中,剧烈 PA 与 NK 细胞(p=0.02)、CD8T 细胞(p=0.05)比例呈凸形非线性关联,即适度剧烈 PA 可显著提升免疫细胞比例;中等 PA 与单核细胞比例呈凹形非线性关联(p=0.02),提示中等强度活动可能通过调节单核细胞亚群发挥抗炎作用。此外,CRP 水平与剧烈 PA 的代谢当量(MET)值呈负相关(ρ=-0.11, p<0.01),表明 PA 强度与炎症抑制存在剂量效应关系。

3. 研究结论与意义


本研究首次通过 DNAm 代理指标证实,长期 PA 可通过降低 CRP、CXCL9/10/11 等促炎因子,提升 NK 和 CD8T 细胞比例,减轻 PD 患者慢性炎症负担。剧烈 PA 可能通过增强免疫监视(如 NK 细胞清除 α- 突触核蛋白聚集体)发挥神经保护作用,而中等 PA 则通过抑制 CXCR3 通路相关趋化因子,减少免疫细胞异常浸润。研究结果为 PD 的非药物干预提供了新方向,提示将规律运动(尤其是中高强度)纳入日常管理可能延缓疾病进展。

值得注意的是,DNAm 代理指标较传统血清蛋白检测更能反映长期炎症状态,为无法频繁采血的纵向研究提供了可靠工具。未来需进一步探究 PA 对免疫细胞亚型(如 CD4T 细胞、B 细胞亚群)的具体调控机制,以及不同运动模式(如抗阻训练 vs. 有氧运动)的差异化效应,为精准运动处方的制定奠定基础。

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