运动诱导囊泡助力久坐小鼠神经元再生，前景令人期待

伊利诺伊大学厄本那-香槟分校的研究人员报告称，在有氧运动期间释放到血液中的细胞外囊泡，能够独立促进成年海马神经发生的显著增加，即使海马的血管覆盖没有发生变化。

有氧运动在整个生命周期中有助于保护认知功能，并与海马体的结构和细胞可塑性反复相关。来自运动小鼠的血液成分的证据表明，来自运动动物的血液因素可以将促进神经发生和认知的效果转移给久坐或老年个体，部分原因是炎症减少。

许多循环分子与运动和大脑的联系有关，包括血管内皮生长因子、类胰岛素生长因子1、血小板因子4、硒蛋白P、肌肉素、半胱天冬酶B、L-乳酸和白细胞介素-6。每种分子在神经发生或神经元存活的特定方面都有其贡献。

作为组织与大脑之间传递信号的有力候选者，细胞外囊泡（EVs）也被提了出来，因为它们将蛋白质、脂质、核酸和微小RNA包装成小的、膜结合的颗粒，能够跨越血脑屏障。

先前的研究表明，运动增加了循环中的囊泡，包括那些来自骨骼肌的囊泡，携带肌肉富集的蛋白质和微小RNA。一个关键的未解问题是，运动后从循环中收集的囊泡是否足以在系统性给与久坐动物时增加成年海马神经生成。

在研究《运动诱导的血浆衍生细胞外囊泡增加成年海马神经生成》中，发表在 脑研究期刊上，研究人员设计了一项实验，以测试来自运动小鼠的血浆衍生囊泡是否足以增强海马神经生成，并评估与星形胶质细胞生成及海马微血管相关的变化。

研究动物包括75只从查尔斯河和杰克逊实验室购买的成年雄性C57BL/6J小鼠。供体小鼠（n = 40，分为两个独立组）在一个旨在捕捉高峰活动的运动方案下进行血液采集和囊泡分离。

四周后，供体小鼠禁食12小时，并在早晨（大约凌晨3点）进行取样，此时小鼠通常比较活跃。另一个久坐组的轮子被锁定在原位，限制了它们的运动。

跑步行为与神经发生

运动捐赠者在轮子上跑了很长的距离，在28天内，队列的平均距离分别为323.9公里和394.5公里。对部分捐赠者大脑进行的BrdU染色证实了运动对成年神经发生的预期影响。与静态捐赠者（n = 5）相比，跑步捐赠者（n = 4）在齿状回颗粒细胞层中BrdU阳性细胞显著增加。

接受者小鼠（n = 29）被分组饲养，并分为三种处理组。一组接受磷酸盐缓冲盐水（PBS，n = 10）作为对照。第二组接受从静态捐赠小鼠的血浆中分离的EVs（SedV，n = 9）。第三组接受从运动捐赠小鼠的血浆中分离的运动衍生EVs（ExerV，n = 10）。

ExerV 接受者中的神经发生

接受ExerV的静态小鼠表现出成年海马神经发生的显著增加。与PBS和SedV组相比，ExerV使颗粒细胞层中BrdU阳性细胞的密度提高了大约50%。

对三组进行的统计测试发现，处理之间的BrdU细胞密度存在明显差异，接受PBS的小鼠和接受SedV的小鼠看起来相似。ExerV的效果在初始组中被检测到，并在第二组中使用相同的程序进行了重复。

新生细胞命运

在所有组中，三重标记表明大多数新生成的细胞变成了神经元。

当数据在不同处理组之间合并时，大约89.4%的BrdU阳性细胞共同表达NeuN，5.6%共同表达S100β，5.0%缺乏任何标记，保持未确定的表型。分布在各组之间没有差异，只有数量不同。

一目了然

静止小鼠接受来自跑步小鼠的外泌体后，产生的新生颗粒细胞数量大约是对照组的1.5倍，这一反应在两个实验组中都可靠地出现。

神经发生增加，但海马齿状回的体积没有变化，这一模式与跑步后报告的适度结构变化相符。运动期间的细胞增加通常与保护整体组织结构的稳态机制共存，比如修剪和胶质重塑，这也可能会影响囊泡驱动的神经发生是如何融入现有电路的。

来自跑步小鼠的囊泡表明，运动的好处并不完全依赖于实时的肌肉活动。在几周的自愿跑步中产生的信号，系统性地传递给久坐的动物，可以重塑海马区域，足以刺激新神经元的生成。

海马萎缩的案例，包括创伤后应激障碍（PTSD）、抑郁症和阿尔茨海默病等，给下一步提供了一个合乎逻辑的方向，即对这些囊泡进行测试。

这些囊泡能否恢复学习和记忆、抵消与压力相关的海马萎缩，或作为运动的非侵入性替代品，将决定它们的应用前景。

本文由我们的作者 贾斯廷·杰克逊 撰写，萨迪·哈利 编辑，罗伯特·伊根 进行事实核查和审阅——这篇文章是经过仔细人工编辑的结果。我们依靠像您这样的读者来支持独立的科学新闻报道。如果这篇报道对您很重要，请考虑进行 捐赠（尤其是每月捐赠）。

更多信息： Meghan G. Connolly 及其团队，运动诱导的血浆衍生的细胞外囊泡促进成年海马神经发生，脑研究杂志 (2025)。 数字对象标识符（DOI）：10.1016/j.brainres.2025.150003