综述:运动及其对情绪障碍和神经退行性疾病的益处:外泌体参与的新机制视角

【字体: 时间:2025年07月20日 来源:Molecular and Cellular Biochemistry 3.5

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  这篇综述创新性地提出有氧运动释放的小细胞外囊泡(sEVs,尤其是外泌体)通过携带microRNA等神经活性物质跨越血脑屏障,调控突触可塑性、神经发生和炎症反应,从而改善情绪障碍(MDs)并延缓神经退行进程。特别关注了性别特异性激素影响,为开发精准非药物疗法提供新思路。

  

运动与外泌体的神经保护机制

近年研究发现,情绪障碍(MDs)如抑郁症和焦虑症患者中,女性发病率显著高于男性,而现有药物治疗存在缓解不全的问题。有趣的是,有氧运动释放的小细胞外囊泡(sEVs)——特别是直径30-150nm的外泌体,被发现能携带microRNA-21a、BDNF等活性分子穿过血脑屏障,直接作用于海马体和前额叶皮层。

外泌体的多靶点调控作用

运动诱导的外泌体通过三重机制发挥作用:

  1. 突触重塑:外泌体携带的miR-132-3p可激活mTOR通路,促进树突棘密度增加;
  2. 神经再生:miR-124-3p通过抑制GSK-3β,使β-连环蛋白在神经干细胞中积累;
  3. 抗炎效应:运动后IL-6水平升高反而触发抗炎性外泌体释放,形成"运动性炎症"的自我调节循环。

性别差异的分子基础

雌二醇(E2)可增强星形胶质细胞的外泌体分泌能力,这解释了为何绝经前女性对运动干预更敏感。动物实验显示,卵巢切除小鼠的运动获益可通过外泌体移植传递,但需补充17β-雌二醇才能完全恢复效果。

转化医学前景

外泌体作为"天然纳米载体"的优势在于:

  • 生物标志物潜力:抑郁症患者血清外泌体miR-16-5p水平与症状严重度呈负相关;
  • 治疗载体可能:装载了神经营养因子的工程化外泌体在帕金森病模型中显示出比裸mRNA更高的递送效率。

当前研究瓶颈在于外泌体亚群分选技术的精度不足,单细胞测序技术的进步或将揭示更精确的细胞来源-功能对应关系。未来研究需建立标准化运动方案(如HIIT vs 持续有氧)与外泌体分泌特征的剂量效应模型。

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