Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

Forskere identifiserer proteinforbindelsesøvelser til hjernens helse

Anonim

Et protein som er økt ved utholdenhetstrening, er blitt isolert og gitt til ikke-treningsmusik, der det slått på gener som fremmer hjernens helse og stimulerer veksten av nye nerver som er involvert i læring og minne, rapporterer forskere fra Dana-Farber Cancer Institute og Harvard Medical School.

annonse


Funnene, rapportert i journalen Cell Metabolism, bidrar til å forklare den velkjente kapasiteten til utholdenhetstrening for å forbedre kognitiv funksjon, særlig hos eldre mennesker. Hvis proteinet kan fremstilles i en stabil form og utvikles til et stoff, kan det føre til forbedrede terapier for kognitiv nedgang hos eldre mennesker og senke tollen av nevrogenerative sykdommer, slik som Alzheimers og Parkinsons, ifølge forskerne.

"Det som er spennende er at et naturlig stoff kan gis i blodet som kan etterligne noen av effektene av utholdenhetstrening på hjernen, " sa Bruce Spiegelman, PhD, Dana-Farber og HMS. Han er medansvarlig forfatter av publikasjonen med Michael E. Greenberg, PhD, leder av nevrobiologi ved HMS.

Spiegelman-gruppen rapporterte tidligere at proteinet, kalt FNDC5, er produsert ved muskulær anstrengelse og frigjøres i blodet som en variant som kalles irisin. I den nye forskningen har utholdenhetstrening - mus frivillig kjørt på hjul i 30 dager - økt aktiviteten til et metabolsk regulatorisk molekyl, PGC-1α, i muskler, noe som førte til en økning i FNDC5-protein. Økningen av FNDC5 økte i sin tur uttrykket av et hjernehelseprotein, BDNF (hjerneavledet neurotrofisk protein) i hippocampus dentate gyrus, en del av hjernen involvert i læring og minne.

Det har blitt funnet at trening stimulerer BDNF i hippocampus, en av kun to områder av den voksne hjernen som kan generere nye nerveceller. BDNF fremmer utvikling av nye nerver og synapser - forbindelser mellom nerver som tillater læring og minne å lagres - og bidrar til å bevare hjernens celler overlevelse.

Hvordan trening øker BDNF aktivitet i hjernen var ikke kjent; Den nye funnene som knytter øvelsen, PGC-1α, FNDC5 og BDNF gir en molekylær vei for effekten, selv om Spiegelman og hans kollegaer antyder at det nok er andre.

Etter å ha vist at FNDC5 er en molekylær forbindelse mellom trening og økt BDNF i hjernen, spurte forskerne om kunstig økning av FNDC5 i fravær av trening ville ha samme effekt. De brukte et ufarlig virus for å levere proteinet til mus gjennom blodet, i håp om at FNDC5 kunne nå hjernen og øke BDNF-aktiviteten. Syv dager senere undersøkte de musens hjerner og observerte en betydelig økning i BDNF i hippocampus.

"Kanskje det mest spennende resultatet generelt er at perifer levering av FNDC5 med adenovirale vektorer er tilstrekkelig til å indusere sentral ekspresjon av Bdnf og andre gener med potensielle nevrotop-beskyttende funksjoner eller de som er involvert i læring og minne, " forfatterne sa. Spiegelman advarte at ytterligere forskning er nødvendig for å avgjøre om FNDC5 faktisk forbedrer kognitiv funksjon hos dyrene. Forskerne er heller ikke sikre på om proteinet som kommer inn i hjernen, er FNDC5 selv, eller irisin, eller kanskje en annen variant av proteinet.

Spiegelman sa at utvikling av irisin som et stoff vil kreve å skape en mer stabil form av proteinet.

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av Dana-Farber Cancer Institute . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Tidsreferanse :

  1. Christiane D. Wrann, James P. White, John Salogiannnis, Dina Laznik-Bogoslavski, Jun Wu, Di Ma, Jiandie D. Lin, Michael E. Greenberg, Bruce M. Spiegelman. Øvelse inducerer Hippocampal BDNF gjennom en PGC-1α / FNDC5-bane . Cell Metabolism, 2013; DOI: 10, 1016 / j.cmet.2013.09.008