《Brain Research》：Acute cardiovascular exercise and circulating neurotrophic factors in humans: A systematic review and meta-analysis of mechanisms and methodological moderators
编辑推荐：
急性心血管运动被广泛认为可调节与脑可塑性相关的神经营养因子，但现有实证结果仍不一致，且难以解释。本系统综述与Meta分析综合了单次心血管运动对健康成人循环神经营养因子急性影响的证据，并识别了方法学层面的变异来源。研究人员检索了 PubMed、Web of Sc
急性心血管运动被广泛认为可调节与脑可塑性相关的神经营养因子，但现有实证结果仍不一致，且难以解释。本系统综述与Meta分析综合了单次心血管运动对健康成人循环神经营养因子急性影响的证据，并识别了方法学层面的变异来源。研究人员检索了 PubMed、Web of Science、Scopus、Embase、PsycINFO、ScienceDirect 和 SPORTDiscus，并辅以灰色文献来源。纳入研究要求为健康成人接受单次运动干预，且结局指标包含外周神经营养因子。研究筛选、数据提取和偏倚风险评估均由两位评审者完成。研究结果采用叙述性综合，并对可提取运动前后脑源性神经营养因子（BDNF）数据的研究子集进行了聚焦的随机效应Meta分析。最终纳入22项研究（N = 628），评估了脑源性神经营养因子（BDNF）、血管内皮生长因子（VEGF）和胰岛素样生长因子-1（IGF-1）。急性运动与BDNF短暂升高持续相关，尤其见于中高强度至高强度运动以及运动后即刻采样。Meta分析证实，循环BDNF存在中等程度且具有统计学意义的升高（合并 Hedges’ g = 0.48，95 % 置信区间[0.29, 0.68]，p < 0.001），且在更高强度运动后及较年轻成人中效应方向上更大。相比之下，VEGF和IGF-1的证据有限且不一致，研究数量也过少，无法合并分析。运动强度、生物样本类型及采样时点是关键调节因素。总体而言，关于BDNF的证据可信度似为中等，而VEGF和IGF-1则较低，这反映出研究数量、一致性及方法学变异方面的差异。
该文发表于《Brain Research》，聚焦急性心血管运动对人体外周循环神经营养因子（neurotrophic factors, 神经存活、分化与可塑性调节蛋白）的影响，试图解释既往研究中结果反复不一的根源。研究背景在于，体育运动已被广泛证实与认知、情绪及神经可塑性改善相关，而脑源性神经营养因子（brain-derived neurotrophic factor, BDNF）、血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor, VEGF）和胰岛素样生长因子-1（insulin-like growth factor-1, IGF-1）被视为连接运动与脑功能变化的重要候选机制。然而，单次运动后这些因子是否稳定升高、在何种条件下更易被检测到，以及外周血变化在多大程度上能代表中枢过程，仍缺乏清晰答案。现有文献虽然普遍关注BDNF，且常将其作为运动促进脑健康的机制性标志物，但不同研究在运动方式、强度、持续时间、受试者特征、血样类型、采血时点和检测平台上差异显著，使得表面上的“生物学异质性”很可能混杂了大量“测量异质性”。因此，开展一项同时强调生理机制与方法学调节因素的系统综述，具有明确必要性。
研究人员围绕健康成年人单次心血管运动后的外周神经营养反应开展系统综述，并在可提取数据的范围内进一步完成BDNF的随机效应Meta分析。综合结果显示，急性心血管运动可较稳定地引起循环BDNF短暂升高，但VEGF与IGF-1的急性反应证据有限且缺乏一致性。更重要的是，研究得出一个贯穿全文的核心结论：不同研究之间的大量分歧，并不能简单归因于真实生物效应差异，更可能深受方法学差异影响，尤其是运动强度、血液样本基质和运动后采样时间。该结论的重要意义在于，它重新界定了外周神经营养因子在运动—脑关系研究中的解释边界，提示这些指标更适合被视为受生理状态与测量条件共同塑形的情境依赖性信号，而非中枢脑可塑性的直接替代读数。
在技术方法方面，作者遵循PRISMA 2020规范，并在PROSPERO预注册方案。研究自PubMed、Web of Science、Scopus、Embase、PsycINFO、ScienceDirect、SPORTDiscus及多类灰色文献数据库中系统检索文献，依据PICOS框架纳入健康成人单次心血管运动研究。两位评审者独立完成筛选、数据提取与偏倚风险评估；随机与交叉试验采用RoB 2工具，非随机研究采用ROBINS-I工具。由于VEGF与IGF-1研究过少，仅作叙述性综合；对可提取运动前后BDNF均值和离散度数据的研究，采用随机效应模型计算标准化均数变化（Hedges’ g），并按运动强度、样本类型与年龄分层分析。纳入样本总计628人，主要来自健康成人队列。
研究结果部分可按原文小标题概括如下。
3.1. Study selection
研究筛选共识别3012条记录，去重及题录筛选后，对175篇全文进行资格评估，最终纳入22项研究。排除的主要原因包括聚焦长期训练干预、缺少急性神经营养因子测量，或纳入临床人群。该结果表明现有可直接回答“单次心血管运动—外周神经营养因子”问题的文献基础并不庞大。
3.2. Study characteristics
纳入研究总样本量为628例，单项研究样本普遍较小，近半数研究样本量≤20。受试者以青年人为主，但亦包含一定比例≥50岁的健康老年人。男性略多于女性，心肺适能、空腹状态等受试者信息报告不充分。运动方案以骑行为主，跑步次之，多为16–30 min的持续性运动，强度主要集中在中等至高强度。检测上以血清为主，ELISA为最常见方法，且多数研究在运动结束后即刻采血。由此可见，当前证据库在人群、运动处方与测量方式上均存在明显聚集与偏倚。
3.3. Risk of bias
偏倚风险评估显示，随机和交叉试验中有6项总体低风险，12项存在一定顾虑，1项高风险；非随机研究多为低至中度风险。最常见问题是选择性报告，主要由于缺乏预注册方案或预先统计分析计划。整体而言，作者认为证据质量足以支持叙述性综合，并允许对总体模式作谨慎解释，但透明度不足仍是重要限制。
3.4. Acute effects of exercise on BDNF
这是全文证据最充分的部分。多数研究发现，单次心血管运动后循环BDNF升高，且这种升高最常见于中等至高强度或高强度运动，以及运动后15 min内采样。部分研究报告效应强，部分则较弱或无显著变化；少数下降结果多出现在低强度方案或延迟采样中。叙述性综合提示，运动强度是关键调节因素：高强度或接近最大强度方案比低强度方案更容易引起BDNF升高。样本类型也影响结果，血浆BDNF增幅往往较小但相对稳定，血清结果波动更大。Meta分析纳入5项研究的9个运动臂，结果显示急性运动可使循环BDNF中度升高，合并 Hedges’ g = 0.48，95 %置信区间[0.29, 0.68]，p < 0.001。异质性检验未见显著统计异质性，但作者明确指出，这更应理解为“未检测到异质性”，而非真实同质。分层结果与叙述性综合方向一致：高强度运动的效应量大于中等强度，年轻成人大于老年成人，但置信区间重叠，提示统计区分力有限。作者进一步强调，强度、运动量与总负荷在多项研究中相互缠绕，难以彻底分离，因此不能将观察到的梯度简单归因于强度本身。
3.5. Acute effects of exercise on VEGF
VEGF从未被单独研究，仅见于多指标方案。总体结果不一致：部分研究在高强度或间歇运动后观察到升高，部分则无变化。作者据此认为，VEGF对单次运动的反应可能更依赖较强的生理应激，如缺氧、剪切应力或较高代谢负荷，而中等强度持续运动往往不足以稳定诱发其升高。此外，若VEGF峰值出现在常规即刻采样窗口之外，则也可能导致研究间结论分歧。
3.6. Acute effects of exercise on IGF-1
IGF-1研究数量同样较少，且未显示稳定急性升高。若有变化，通常幅度较小且个体差异较大。部分结果提示年龄、适能水平及运动强度可能影响反应，但模式并不统一。作者据此总结，IGF-1可能不是典型的“即刻运动反应型”外周标志物，更可能与长期运动适应相关，或其变化发生在常见采样时间窗之外。
3.7. Timing of measurement and transient responses
跨神经营养因子的共同结论是：采样时点极其关键。运动结束即刻或15 min内采血，最容易捕捉到BDNF等指标升高；延迟采样则常见效应减弱甚至消失。多时间点研究普遍显示，这类反应是快速且短暂的，往往在30–60 min内回落接近基线。这一结果直接说明，若采样设计不匹配生理时间窗，阴性结果未必代表不存在急性反应。
3.8. Sensitivity analyses, assessment of reporting bias, and certainty of evidence
敏感性比较表明，BDNF在中高强度运动后的短暂升高模式总体稳健，但能否被检测到明显受样本基质和采样时间影响。VEGF和IGF-1在不同比较中的不一致性则进一步强化了其急性反应不稳定的结论。作者未进行正式漏斗图分析，但通过纳入灰色文献并观察阳性、阴性及混合结果分布，对报告偏倚进行了定性评估。
讨论部分围绕三个主轴展开。首先，急性心血管运动对BDNF的促进作用相对稳健，但其可检测性依赖方法学条件。其次，VEGF和IGF-1证据稀少且不一致，现阶段无法得出强结论。再次，也是全文最重要的理论贡献，即作者提出一个“机制—方法学整合框架”：急性运动诱发的神经营养反应并非单纯由生物机制决定，而是由潜在生理过程与测量条件共同生成。就机制而言，乳酸可通过SIRT1/PGC-1α-FNDC5通路促进BDNF表达，儿茶酚胺可通过β-肾上腺素能信号和CREB相关转录发挥作用，运动中的血流动力学变化和血小板活化则可能迅速释放储存的BDNF。就方法学而言，血清与血浆的差异、采血时间、检测平台灵敏度、样本处理与冻融历史，都足以显著改变测得浓度。作者特别指出，许多研究缺乏对血小板去除、冻融次数、储存时长和血浆容量浓缩效应的充分控制或报告，这些前分析变量足以制造出与实验效应相当甚至更大的测量差异。因此，运动后外周神经营养因子的升高不能被直接解释为中枢脑可塑性增强，而应被理解为中央与外周来源、血小板释放、血流动力学和代谢状态共同构成的复合信号。
论文的结论部分可译为：本系统综述与Meta分析表明，在人体中，急性心血管运动与循环BDNF的短暂升高可靠相关（合并 Hedges’ g = 0.48），而关于VEGF和IGF-1急性效应的证据仍有限且不一致。更重要的是，这些反应的幅度与可检测性在不同研究间差异显著，其中运动处方、血液采样和分析方法方面的方法学异质性，是造成分歧的重要来源。除经验层面的结果外，这些发现还凸显出运动—脑研究中的一个更广泛概念问题：循环神经营养因子常被视为连接运动与神经、认知结局的机制中介，但其在何种条件下会对急性运动作出可靠反应，仍未被充分界定。因此，外周神经营养指标不宜被过度解释为脑可塑性的直接指征，而应被视为受生理状态、运动强度和测量策略共同塑造的情境依赖性信号。从理论上看，循环神经营养因子更适合被理解为运动广泛生理反应的一部分，而非中枢可塑过程的独立读出。未来进展有赖于将外周生物标志物与脑结构、脑功能等中枢指标相结合，并采用更透明、更协调一致的实验设计，同时更加重视适能、年龄、代谢状态及运动反应个体差异。
