@ 2024.11.14 , 07:04
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研究发现,运动能促进神经再生

运动不仅强身健体,还能通过肌肉释放的信号促进神经再生,为神经修复开辟新途径。

当肌肉锻炼时,它们能帮助神经元生长——一项新研究表明,运动的生化和物理效应或许能促进神经修复。

毫无疑问,运动对身体有益。规律的活动不仅能增强肌肉,还能强化骨骼、血管和免疫系统。

如今,麻省理工学院(MIT)的工程师发现,运动还能对神经元起到积极作用。当肌肉在锻炼中收缩时,会释放一种叫做肌因子(myokines)的生化信号。在这些肌肉信号的作用下,神经元的生长速度是未暴露在肌因子中的四倍。这些细胞实验显示,运动对神经生长有显著的生化影响。

更令人惊讶的是,研究人员发现神经元不仅对运动带来的生化信号有反应,对运动产生的物理影响也有反应。他们观察到,当神经元在类似肌肉运动的拉伸和收缩下反复活动时,生长效果与暴露在肌因子中的神经元一样显著。

虽然以往研究表明肌肉活动与神经生长之间可能存在生化联系,但本研究首次证明物理影响同样重要。这一结果发表在《先进医疗材料》杂志上,揭示了肌肉和神经在运动中的联系,并可能为修复受损神经提供新的运动疗法思路。

“现在我们知道肌肉和神经之间的相互作用存在,这对于治疗神经损伤等情况非常有帮助,比如当神经和肌肉之间的联系被切断时,”MIT机械工程系的Ritu Raman副教授说,“或许刺激肌肉可以帮助神经愈合,恢复那些因创伤或神经退行性疾病失去的运动能力。”

肌肉“对话”

2023年,Raman和她的同事通过在小鼠创伤部位植入肌肉组织,再用光刺激新肌肉,恢复了小鼠的运动能力。随着时间推移,他们发现这种“锻炼”帮助小鼠恢复运动功能,接近健康小鼠的活动水平。

研究团队进一步分析了移植的肌肉,发现规律的“锻炼”能让移植肌肉产生某些生化信号,这些信号已知能够促进神经和血管的生长。

“这一点很有趣,因为我们通常认为神经控制肌肉,但很少想到肌肉可以‘反向’影响神经,”Raman说。“于是我们开始怀疑,刺激肌肉可能会促进神经生长。人们回应说或许是这样,但动物体内有上百种细胞类型,很难证明是肌肉而非免疫系统或其他细胞在发挥作用。”

在新研究中,研究团队专注于肌肉和神经组织,以确定锻炼肌肉是否会对神经生长产生直接影响。他们在实验中让小鼠的肌肉细胞生长成长纤维,最终融合成一个小块成熟的肌肉组织,约有硬币大小。

研究团队对肌肉进行了基因改造,使其在光照下收缩。借助这种修改,他们可以反复用光照使肌肉收缩,从而模拟锻炼的动作。Raman此前开发了一种新型凝胶垫,可用于生长和“锻炼”肌肉组织。

本文译自 MIT News,由 BALI 编辑发布。

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