随着人们对脑健康重视程度不断提升,运动对大脑益处的机制成为科学研究的热点。运动不仅能改善心肺功能,还能促进脑细胞的生长与修复。在众多生物标志物中,脑源性神经营养因子(BDNF)因其对神经可塑性和脑功能调节的重要作用而备受关注。最新研究发现,通过静脉输注乳酸,人体血液中pro-BDNF的水平显著提升,揭示了运动中乳酸在促进脑健康中的关键角色。 BDNF是一种关键的神经营养因子,能够促进神经元的生长、存活与功能维护。运动时,体内乳酸浓度迅速增加,传统观点认为乳酸只是肌肉代谢的废产物,但近年来研究揭示其具备信号分子的功能,可以影响远端组织如大脑的生理状态。
乳酸通过血液循环到达大脑,可能激活特定受体,进而诱导BDNF的表达或释放。 瑞典运动与健康科学学院的研究团队进行了随机交叉对照试验,选取18名健康年轻志愿者进行研究。参与者在空腹状态下接受为期一小时的静脉乳酸输注,乳酸注入剂量使血液中的乳酸浓度达到类似中等至高强度运动后的水平。对照组则接受盐水输注。研究期间及输注后多次采集血液和骨骼肌组织样本,检测pro-BDNF和成熟BDNF(mBDNF)的含量变化。 结果显示,乳酸输注后15分钟,血浆中的pro-BDNF水平显著上升,且在输注结束后两小时内持续保持较高水平。
相比之下,肌肉中的pro-BDNF水平及血浆与血清中的mBDNF水平无显著变化。这一发现表明,血液循环中的乳酸能单独提升前体形式的BDNF,而不促进成熟BDNF的释放或合成,显示出乳酸对BDNF代谢的选择性影响。 研究还发现,个体骨骼肌中pro-BDNF表达量与肌肉中Ⅰ型纤维面积呈显著正相关。Ⅰ型肌纤维主要负责耐力活动,表明不同肌纤维类型可能影响BDNF的基础表达或调节机制。这为理解运动不同类型与脑健康间的联系提供了线索。 尽管乳酸输注在一定程度上复制了高强度运动后pro-BDNF升高的效果,但成熟BDNF并未随之增加,说明运动带来的脑益效果是多方面机制共同作用的结果。
运动过程中,除了乳酸外,还有神经传递物质、激素、血液流动变化等多种因素,协同激活神经保护及可塑性通路。因此,单纯依赖乳酸输注并不能全面替代运动对大脑的健康促进作用。 这项研究为未来利用乳酸及其相关代谢物作为脑健康干预手段奠定了基础。对于因疾病或身体条件限制无法进行高强度运动的人群,乳酸输注或相关药物有望成为辅助保持或提升脑功能的策略。此外,深入解析乳酸调控BDNF代谢的分子机制,有助于开发更精准的临床治疗方案,促进认知功能障碍、神经退行性疾病的康复研究。 科学家们强调,尽管乳酸输注表现出潜力,但目前仍无法替代运动的综合益处。
运动不仅仅提升BDNF,还能调节神经炎症、改善心血管健康、促进心理健康,形成多维度的脑保护网络。高强度间歇训练(HIIT)每周数次被认为是提升脑健康的有效方法。研究呼吁公众保持规律运动,同时促进科学探索乳酸等代谢分子的潜在医疗应用。 未来研究方向包括扩大样本人群覆盖更广年龄和健康状况,延长观察时间以评估乳酸输注对认知功能和脑结构的长期影响。结合基因组学和蛋白质组学技术,可进一步厘清乳酸对不同脑区BDNF表达与神经网络的具体调控路径。另外,探索乳酸与其他运动诱导因子协调作用的分子机制,将加深对运动益脑综合效应的理解。
总的来说,乳酸不再被视为代谢垃圾,而是连接肌肉与大脑健康的信号分子。乳酸输注提升血浆pro-BDNF水平的发现,为运动科学和神经保护研究开辟了新兴路径。尽管尚不能完全替代运动的多重效益,此研究为无法频繁运动的特殊人群提供了脑健康维持的新思路。坚持适量高强度运动仍是实现最佳脑机能的金标准。未来随着科学进步,乳酸相关疗法有望成为神经退行性疾病和认知障碍患者的新型辅助治疗选择,造福全球脑健康管理。 。
