长期以来，体育锻炼被公认为改善大脑认知功能和增强记忆力的有效手段。然而，运动如何跨器官调节大脑功能的分子机制一直未被完全阐明。近日，发表在《自然·通讯》（Nature Communications）上的一项研究揭示了肝脏分泌的蛋白Serpina1e在运动诱导的海马记忆增强中发挥了核心介导作用。
研究团队通过对雄性小鼠进行长期的跑步运动训练，观察到小鼠海马体内的突触可塑性显著增强，空间学习与记忆能力得到提升。通过蛋白质组学分析，研究人员发现运动显著上调了肝脏中Serpina1e的表达水平。进一步的实验证实，Serpina1e能够通过血液循环跨越血脑屏障，直接作用于海马神经元。
在分子机制层面，研究发现Serpina1e通过与海马神经元表面的特定受体结合，激活了下游的信号通路，进而促进了突触相关蛋白的表达和神经元树突棘的重塑。当研究人员通过基因敲除技术抑制小鼠体内Serpina1e的表达后，运动带来的记忆增强效应几乎完全消失，这有力证明了Serpina1e是连接运动与认知改善的关键分子桥梁。
这项研究不仅为“运动改善大脑健康”提供了坚实的生物学证据，还揭示了肝脏在调节高级认知功能中的主动参与角色。这一发现为开发针对阿尔茨海默病等神经退行性疾病的药物提供了新的思路，即通过模拟或增强肝脏分泌的特定因子，有望在不依赖高强度运动的情况下，实现对认知功能的保护与修复。
Journal Reference: Wang, Y., et al. Serpina1e mediates the exercise-induced enhancement of hippocampal memory in male mice. Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-XXXXX-X