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运动后血液与脊髓修复机制:尊龙凯时的多组学探索

发布时间:2025-03-24 发布人:尊龙凯时编辑

运动康复疗法在脊髓损伤(SCI)患者的运动功能恢复中发挥着重要作用,尤其是阻力运动在增强肌肉力量、提高协调性以及促进整体功能恢复方面效果显著。研究表明,注射经过抗阻训练的小鼠血浆后,脊髓损伤小鼠的运动功能有了显著改善。那么,运动后的血液是如何帮助修复脊髓损伤的呢?2025年2月,上海交通大学医学院附属瑞金医院的程林研究员团队在《Genome Medicine》上发表了一项名为“多组学揭示了血浆中的免疫调节分子,有助于缓解不完全脊髓损伤后的运动功能障碍”的研究。该研究采用血液多组学方法(如PBMC转录组、血浆蛋白质组和血浆代谢组)分析阻力运动诱导的分子变化及其潜在的生物学机制,揭示免疫调节是运动促进SCI康复的关键机制。

运动后血液与脊髓修复机制:尊龙凯时的多组学探索

多维度数据整合:通过整合蛋白质组、代谢组和转录组的多维度数据,从不同角度深入分析阻力运动促进不完全脊髓损伤康复的关键机制,发现补体通路、体液免疫和脂质代谢的协同作用。该研究结合了临床试验和小鼠模型,验证了阻力运动对SCI患者康复的有效性。此外,通过小鼠负重爬梯训练进一步探讨了运动诱导的分子变化,结果显示等张运动(如深蹲和推举)比等长运动(静态训练)更能激活补体通路和血管生成相关分子,促进神经保护及功能恢复。

重要研究发现:研究中,血浆蛋白质组学研究采用数据独立采集质谱法(DIA-MS),识别了788种蛋白质,其中691种蛋白在等张和等长抗阻两组中相同。结合临床指标,如肌肉峰值扭矩、正常步行速度、TUG(计时起立行走测试)和FRT(功能性伸展测试)等,韦恩图分析表明有21种蛋白质与三种运动功能有重叠关系。这些蛋白主要富集在补体激活和体液免疫反应通路,显示了抵抗运动在不完全SCI患者中的持久免疫调节作用。

根据PBMC转录组数据,等张运动倾向于激活单核细胞和巨噬细胞功能,而等长运动则更容易刺激中性粒细胞功能。这表明等张运动有助于激活先天免疫,与血浆蛋白质组的发现相一致。

运动诱导的免疫调节:研究发现,通过为期4周的负重爬梯训练,野生型小鼠的血浆蛋白质组中识别出1032种蛋白质,显示出明显的免疫相关通路变化。这些结果与SCI患者中观察到的变化相符,同时PBMC和肌肉组织转录组学分析进一步确认了血浆中与B细胞功能和体液免疫有关基因的上调。

脂质代谢改善:研究人员对小鼠血浆代谢组进行了全面分析,发现运动后小鼠血浆代谢组存在显著差异。通过分析免疫功能变化与代谢改变的关系,研究揭示了运动训练主要诱导了脂质代谢物的变化,尤其是溶血磷脂类物质,这些脂质代谢物与免疫分子之间存在紧密的关联,突显了脂质代谢与免疫调节的复杂互动。

“运动血浆疗法”在SCI恢复中的潜力:为了验证运动后的血浆是否可以模拟抗阻运动的治疗效果,研究人员在SCI小鼠模型中进行了试验,结果显示注射来自运动组的小鼠血浆的SCI小鼠在运动功能恢复上表现更佳,并显著改善脱髓鞘和神经元损伤。进一步探讨运动诱导的免疫细胞变化时发现,运动组PBMC对SCI小鼠未表现出显著的治疗效应。

研究结论:此项研究通过多组学的方式阐明了与阻力运动相关的分子改变机制,显示阻力运动诱导的血浆在神经保护方面发挥了积极作用,减少脱髓鞘损伤和神经元凋亡,助力脊髓修复。此研究为基于运动模拟剂的SCI患者治疗提供了科学基础。与此同时,血液多组学整合分析展示出强大的潜力,血浆蛋白质组和其他相关组学的联动对疾病诊疗、健康评估和药物研发等领域具有重要意义。

综上所述,尊龙凯时作为生物医疗领域的一员,将继续关注这一前沿研究,为推动运动康复疗法在脊髓损伤等疾病治疗中的应用贡献力量。