综述:骨骼肌整合生理学在维持认知健康中的作用

【字体: 时间:2025年09月09日 来源:The Journal of Physiology 4.4

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  这篇综述深入探讨了骨骼肌与认知健康的双向关联,提出骨骼肌质量(肌少症sarcopenia)、力量(肌力减少症dynapenia)及神经肌肉接头(NMJ)功能可作为阿尔茨海默病(AD)的早期生物标志物,并揭示了肌肉分泌因子(如BDNF、irisin)和AMPK通路在脑-肌轴中的调控机制,为AD防治提供了新视角。

  

骨骼肌与认知健康的整合生理学

引言

认知衰退与老龄化密切相关,而传统观点认为这是以大脑为中心的病理过程。近年研究发现,外周系统如骨骼肌的健康状态能预测阿尔茨海默病(AD)相关的认知衰退。肌力减少症、肌少症及神经肌肉接头功能障碍均早于或伴随AD脑部病理出现。骨骼肌作为内分泌器官,分泌脑源性神经营养因子(BDNF)等物质促进神经发生,揭示了脑-肌双向调控的新机制。

骨骼肌在AD认知健康中的作用

AD是最常见的痴呆类型,其特征是Aβ斑块、神经纤维缠结和脑萎缩。研究发现,AD临床前期即出现骨骼肌质量加速流失,握力下降可预测AD发生。动物模型中,肌肉特异性过表达溶酶体调控因子TFEB能减少神经炎症,而肌萎缩会加剧认知障碍。骨骼肌通过分泌BDNF、irisin等肌因子影响脑功能,其中运动诱导的BDNF释放对突触可塑性至关重要。

外周神经/运动神经元与认知的关联

神经肌肉接头(NMJ)由突触前(运动神经末梢)、突触间隙(基底膜)和突触后(肌纤维)组成。AD患者和模型动物均出现NMJ结构破坏和胆碱乙酰转移酶(ChAT)减少,导致乙酰胆碱(Ach)信号传导障碍。APP蛋白家族在NMJ高表达,其异常加工直接参与神经肌肉功能障碍。临床常用药物多奈哌齐通过抑制乙酰胆碱酯酶改善AD患者的步速,提示其对神经肌肉系统的保护作用。

能量代谢的关键角色

骨骼肌线粒体功能可预测AD生物标志物(如p-tau181、Aβ42/40比值)。AMPK作为能量传感器,调控线粒体质量控制,但其在AD脑中活性异常升高会抑制线粒体逆向运输,加剧突触损伤。值得注意的是,AD脑内AMPKα1亚型表达增加,而AMPKα2才是应激响应的主要亚型,这种亚型转换可能是AD能量代谢紊乱的关键。

总结与展望

维持骨骼肌健康和NMJ功能对延缓认知衰退具有整合价值。运动干预和靶向肌因子(如PSAP类似物)的策略显示出治疗潜力,但需考虑AD不同阶段的干预时效性。未来研究应深入探索感觉神经在AD中的作用,以及AMPK组织特异性调控的精确机制。

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