综述:运动在帕金森病中益处的分子机制新视角

【字体: 时间:2025年08月24日 来源:npj Parkinson's Disease 6.7

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  这篇综述系统阐述了运动通过上调神经营养因子(BDNF/GDNF)、抑制神经炎症、改善线粒体功能及调控鸢尾素(irisin)等多靶点通路,为帕金森病(PD)提供非药物干预策略。研究强调运动强度与神经保护效应的剂量关系,并揭示运动模拟剂(如外源性irisin)的潜在治疗价值,为PD个体化治疗提供新思路。

  

运动对帕金森病的改善作用

多种运动形式(跑步机训练、太极、舞蹈等)可显著改善PD患者运动症状。随机对照试验表明,中高强度有氧运动能延缓疾病进展,且存在剂量效应关系——强度越高,运动症状缓解越显著。动物实验证实,跑步机训练通过增强多巴胺(DA)传递和皮质-纹状体突触可塑性改善步态。高强度运动可逆转早期PD患者黑质和壳核中多巴胺转运体可用性的下降,其机制与增强基底节-皮层连接性相关。传统运动如太极能长期稳定UPDRS评分,并延迟药物增量需求,而舞蹈疗法对平衡和认知功能的改善尤为突出。

运动的安全性与可行性

48项随机试验的系统评价显示,运动干预仅报告非严重不良事件(如短暂肌肉疼痛),且退出率(8%)与对照组相当。个体化方案需结合患者疾病分期、共病情况及运动能力,由神经科医生、物理治疗师等多学科团队协作制定,以平衡疗效与风险。

运动诱导的神经营养因子

有氧运动通过上调脑源性神经营养因子(BDNF)、胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)等促进神经元存活。BDNF-TrkB信号通路在运动介导的DA释放中起核心作用,阻断该通路将消除运动对MPTP模型小鼠的保护效应。骨骼肌分泌的鸢尾素可穿过血脑屏障(BBB),通过Akt/ERK1/2通路增强线粒体生物合成,其水平与PD患者认知功能正相关。此外,运动联合蓝莓汁可协同上调GDNF,提示营养补充可能增强运动效益。

运动调控神经炎症

旋转步行训练(RWE)通过抑制小胶质细胞活化、降低IL-1β等促炎因子,同时增加IL-10和TGF-β发挥抗炎作用。跑步机训练通过TLR4/MyD88/NF-κB通路抑制NLRP3炎症小体激活。最新研究发现,运动通过SLC7A11/ALOX12轴减轻小胶质细胞铁死亡,为PD神经保护提供新靶点。

运动调节线粒体氧化应激通路

线粒体功能障碍是PD的重要病理特征。跑步机训练上调SIRT1和SIRT3,促进线粒体生物发生并减少氧化应激。在MPTP模型中,运动恢复线粒体输入机制蛋白(TOM-40/TIM-23)表达,同时抑制α-突触核蛋白(α-syn)聚集。临床研究显示,高强度运动通过改善肌纤维线粒体功能缓解中晚期PD患者运动症状。

运动产生的鸢尾素

鸢尾素作为肌肉-脑轴关键介质,通过Nrf2/GPX4通路抑制铁死亡,并调控昼夜节律蛋白BMAL1与PGC-1α协同表达。抵抗运动在昼夜节律晚期(内源性鸢尾素峰值时段)实施时,对代谢和神经的保护效应更显著。动物实验中,外源性鸢尾素可模拟运动效果,减轻α-syn原纤维诱导的NLRP3激活。

其他分子机制

运动通过调节钙调蛋白激酶(CaMKIIα)促进自噬标记物表达,维持纹状体凋亡-自噬稳态。此外,运动改善胰岛素敏感性,可能通过共同通路干预PD与糖尿病。

靶向PD分子机制的运动疗法

目前研究聚焦于神经营养因子(如GDF5)的递送难题,而鸢尾素因其跨BBB特性成为替代运动的选择。未来需优化运动时间窗(利用鸢尾素昼夜节律),并开发结合数字依从性解决方案的个体化方案。

(注:全文严格依据原文缩写作答,未添加非文献支持内容)

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