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间歇运动与昼夜节律对运动相关脑震荡血液生物标志物的影响:一项交叉队列研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月25日 来源:Journal of Science and Medicine in Sport 3.0
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推荐:本研究针对运动相关脑震荡(SRC)诊断缺乏客观标志物的难题,通过交叉队列设计探究间歇运动(MIIT/HIIT)和昼夜节律对神经丝轻链(NfL)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)、泛素羧基末端水解酶L1(UCH-L1)和总tau蛋白(t-tau)血浆浓度的影响。结果揭示运动可短暂降低NfL和GFAP水平,而t-tau呈现昼夜波动,为SRC急性期生物标志物检测提供了关键时间窗口参考。
在竞技体育和日常锻炼中,运动相关脑震荡(SRC)作为一种轻度创伤性脑损伤(mTBI),因其隐蔽性和诊断依赖主观症状而成为重大公共卫生挑战。目前缺乏金标准的客观诊断工具,临床主要依靠症状评估,导致约1/450加拿大患者因担心运动资格丧失而隐瞒病情。血液生物标志物如神经丝轻链(NfL)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)、泛素羧基末端水解酶L1(UCH-L1)和tau蛋白虽被广泛研究,但受运动、昼夜节律等因素干扰的机制尚不明确,尤其在高强度间歇运动(HIIT)这类常见于SRC发生场景下的影响更鲜有报道。
为填补这一空白,加拿大卡尔加里大学的研究团队在《Journal of Science and Medicine in Sport》发表了一项开创性研究。通过严格的交叉队列设计,10名健康青年(7女3男)在控制、中等强度间歇训练(MIIT)和高强度间歇训练(HIIT)三种条件下完成30分钟自行车运动,并在运动前、中、后及1-48小时共10个时间点采集血浆样本。采用超灵敏的单分子阵列(SIMOA)技术检测生物标志物浓度,结合混合效应模型分析数据。
研究结果
1. 神经丝轻链(NfL)的动态变化
运动后即刻出现显著下降:MIIT组降低1.11 pg/mL,HIIT组降低1.48 pg/mL(p<0.05),1小时后恢复基线。HIIT组48小时后出现0.68 pg/mL的延迟升高(p<0.01),提示高强度运动可能通过影响脑血流或轴突代谢短暂抑制NfL释放。
2. 胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的瞬时抑制
MIIT和HIIT分别导致GFAP即刻下降16.47 pg/mL和22.85 pg/mL(p<0.01),1小时内恢复。48小时后再次出现9.94 pg/mL(MIIT)和8.72 pg/mL(HIIT)的降低,表明运动对星形胶质细胞标志物的影响具有双相性。
3. 总tau蛋白(t-tau)的昼夜规律
所有条件下t-tau日均下降1.15 pg/mL(β=0.63,p<0.001),可能与睡眠依赖的glymphatic系统清除机制相关。MIIT组48小时后出现0.60 pg/mL的微弱升高(p=0.01),但临床意义待验证。
4. UCH-L1的延迟响应
运动后4小时出现9.80 pg/mL(MIIT)和8.40 pg/mL(HIIT)的峰值升高(p<0.05),48小时后回落,提示该标志物可能更适合损伤后亚急性期检测。
研究意义与展望
该研究首次系统揭示了间歇运动对SRC候选生物标志物的时序影响:NfL和GFAP的急性抑制提示若在运动后1小时内检测SRC可能出现假阴性,而t-tau的昼夜波动强调标准化采血时间的重要性。这些发现为正在开发的SRC床旁检测技术(如Abbott iSTAT TBI)提供了关键优化参数,建议将GFAP检测窗口设定在伤后16-24小时以规避运动干扰。未来需在更大样本中验证这些发现,并探索脑特异性tau(BD-tau)以区分中枢与外周来源。
这项研究突破了SRC生物标志物研究的传统范式,将运动生理学与神经创伤检测相结合,为建立更精准的SRC诊断体系奠定了基石。
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