加州大學舊金山分校的研究人員發現了一個生物學過程，或許可以解釋為什麼運動能夠提升思考能力和記憶力。他們的研究結果表明，體能鍛鍊可以增強大腦的內在防禦系統，幫助其免受與年齡相關的傷害。
隨著年齡增長，血腦屏障會變得越來越脆弱。這種由血管緊密排列構成的網絡通常能保護大腦免受血液中循環的有害物質的侵害。然而，隨著時間的推移，血腦屏障可能會出現滲漏，使有害化合物進入腦組織。這會導致發炎，而發炎與認知能力下降有關，常見於阿茲海默症等疾病。 幾年前，研究團隊發現，運動的小鼠肝臟中一種名為GPLD1的酵素的含量較高。 GPLD1似乎能夠促進大腦再生，但其中存在一個謎團：這種酶本身無法進入大腦，因此科學家們尚不清楚它是如何發揮認知益處的。 這項新研究給了答案。 GPLD1如何減輕腦部炎症 科學家發現，GPLD1會影響另一種名為TNAP的蛋白質。隨著小鼠年齡增長，TNAP會在構成血腦屏障的細胞中積聚。這種積聚會削弱屏障，增加其通透性。當小鼠移動時，它們的肝臟會將GPLD1釋放到血液中。這種酵素會到達大腦周圍的血管，並將TNAP從這些細胞表面清除，有助於恢復屏障的完整性。 「這項發現證明，也理解身體對於大腦如何隨著年齡增長而衰退有多麼重要，」加州大學舊金山分校巴卡爾老化研究所副主任 Saul Villeda 博士說。 Villeda 是該論文的資深作者，該論文於 2 月 18 日發表在Cell雜誌上。 明確TNAP在認知衰退中的作用 為了探討GPLD1如何發揮作用，研究團隊重點關注了這種酵素最擅長的功能。 GPLD1能夠從細胞表面切割特定的蛋白質。研究人員尋找含有這些蛋白質的組織，這些蛋白質可能作為GPLD1的靶標，他們推測其中一些蛋白質可能會隨著年齡的增長而累積。 血腦屏障中的細胞之所以引人注目，是因為它們攜帶了幾個可能的GPLD1標靶。當科學家在實驗室中測試這些蛋白質時，發現只有一種蛋白質會被GPLD1切割：TNAP。 進一步的實驗證實了TNAP的重要性。經過基因改造，使幼鼠的血腦屏障中TNAP過量表達，這些幼鼠表現出與老年小鼠類似的記憶和認知問題。
當研究人員降低 2 歲小鼠（相當於人類 70 歲）體內的 TNAP 濃度時，血腦屏障的通透性降低，發炎減少，動物在記憶測試中的表現也更好。
「我們能夠在小鼠生命的後期利用這種機制，而且它仍然有效，」Villeda 實驗室的博士後研究員、該研究的共同第一作者 Gregor Bieri 博士說。
對阿茲海默症和大腦老化的影響
研究結果發現，開發能夠修剪 TNAP 等蛋白質的藥物，可以為恢復血腦屏障提供一種新的策略，即使血腦屏障已經因老化而減弱。
「我們正在揭示阿茲海默症研究長期以來忽略的生物學機制，」維萊達說。 “這可能會開闢新的治療可能性，超越那些幾乎完全專注於大腦的傳統策略。”
參考文獻:
- Gregor Bieri, Karishma J.B. Pratt, Yasuhiro Fuseya, Turan Aghayev, Juliana Sucharov, Alana M. Horowitz, Amber R. Philp, Karla Fonseca-Valencia, Rebecca Chu, Mason Phan, Laura Remesal, Shih-Hsiu J. Wang, Andrew C. Yang, Kaitlin B. Casaletto, Saul A. Villeda. Liver exerkine reverses aging- and Alzheimer’s-related memory loss via vasculature. Cell, 2026; DOI: 10.1016/j.cell.2026.01.024
