吕丽
成都体育学院 四川成都 610041
摘要：衰老是一种多功能的、渐进性的生理、生化和免疫功能的丧失，导致存活率下降，慢性疾病和残疾的风险增加。衰老伴随着而来的是老年人的大脑功能能力逐渐下降，表现为学习和记忆、注意力、决策速度、感官知觉(视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉)以及运动协调性的下降。运动干预是一种有益的非药物治疗方法，可以有效的干预衰老。细胞凋亡在运动过程中被诱导，以限制组织损伤，恢复组织完整性，终止炎症反应，或诱导直接信号进行适应。已有研究表明，MicroRNA参与细胞凋亡调控，在疾病的发生、发展中发挥重要作用。
关键词：外泌体；细胞凋亡；运动
1 前言
老龄化是世界人口发展的普遍趋势，也是中国在21世纪面临的重大挑战。在衰老过程中，学习记忆功能减退是中枢神经系统一个突出的表现[1]。衰老会破坏大脑许多区域的功能，位于内侧颞叶的海马体就特别容易受到衰老相关因素的影响[2]，海马是大脑的重要组成部分，海马体在学习、记忆的形成和巩固中起着关键作用，并与情绪、恐惧、焦虑和压力的调节密切相关[3]。根据最新的研究表明，细胞凋亡的改变与衰老有密切的联系。然而，这种调节的性质并不清楚。有许多的研究表明体育锻炼对预防或延缓衰老有积极作用，合理有效的运动可以改善学习记忆能力，促进脑的健康[4]。有研究显示, MicroRNA可以调控细胞凋亡。那么，在运动干预衰老大鼠海马细胞凋亡反应的过程中，MicroRNA是否也介导了其过程，目前的研究结果极其有限，有待我们进一步研究。
2 衰老与细胞凋亡
衰老是一种多功能的、渐进性的生理、生化和免疫功能的丧失，导致存活率下降，慢性疾病和残疾的风险增加[5]。健康衰老的机制之一是通过有效地维持生理、生化和免疫功能。为了实现这一点，生物体需要创造新的细胞来取代旧的细胞，并诱导老化和受损细胞的消失，细胞凋亡参与了所有这些过程[6]。然而，这种调节的性质并不清楚；一些研究表明，细胞凋亡在衰老过程中会增加，而另一些作者则表明，在衰老过程中，对细胞凋亡的抵抗力会增强。尽管存在这种矛盾，但细胞凋亡率的升高和对细胞凋亡抵抗力的增强都可能对健康和生存产生有害的影响[7]。在生理条件下，细胞凋亡的上调会增加非衰老成熟细胞的损失，增加组织功能障碍，并促进病理状态。然而，在损伤或损伤之后，有效的细胞凋亡反应有助于延长寿命。
3运动与细胞凋亡
有许多的研究表明体育锻炼对预防或延缓衰老有积极作用，合理有效的运动可以改善学习记忆能力，促进脑的健康[8]。脑的衰老可能是由于海马神经元细胞凋亡失调所致，因此可以通过体育锻炼促进海马神经元细胞的发生来提高学习记忆能力。有人认为，细胞凋亡都是适应运动所必需的过程。细胞凋亡在运动过程中被诱导，以限制组织损伤，恢复组织完整性，终止炎症反应，或诱导直接信号进行适应。运动是一种生理应激，它会影响几种细胞因子、激素、生长因子的浓度，以及氧化状态。此外，运动通过动员和代谢大量碳水化合物和游离脂肪酸等底物来影响能量平衡。因而运动干预可以调控海马神经元，增强海马可塑性，提高学习记忆能力，促进脑的健康，因此被视为预防或延缓衰老的重要手段[9]。
4 MicroRNA与细胞凋亡
外泌体（exosomes）作为细胞间信息交流的新载体，是一种直径大约在30-150nm的膜性小囊泡，在羊网织红细胞培养上清中首次被发现[10]。外泌体携带蛋白质，RNAs和脂质等生物大分子，能够在生理和病理条件下在母体细胞和靶细胞之间传递其内含物。研究发现MicroRNA与对应的靶基因共同参与炎症、神经血管再生、脑水肿形成、细胞凋亡等生理病理过程，提示MicroRNA可能成为细胞凋亡早期诊断的分子标志物和有效的治疗靶标。已有研究表明，miRNA参与细胞凋亡调控[11]，在疾病的发生、发展中发挥重要作用。
例如，阿尔茨海默病模型大鼠海马区miR-22的表达明显低于对照组和大鼠脑室注射miR-22模拟物28d后，Bax蛋白表达显著下调，Bcl-2蛋白表达显著上调[12]，从而有效的调控海马细胞凋亡。
5 小结
运动可以延缓衰老大脑认知功能的退化，衰老又与细胞凋亡反应密切相关，microRNA可以通过外泌体囊泡的形式，到达靶器官并作用于靶蛋白，那么运动是否可以通过外泌体中的microRNA，影响衰老脑组织形态结构和凋亡反应？目前的研究结果极其有限，有待我们进一步研究。
6 参考文献
[1]Campisi J. Aging, cellular senescence, and cancer. Annu Rev Physiol 2013; 75: 685-705.
[2]王丽敏, 陈志华, 张梅, 等. 中国老年人群慢性病患病状况和疾病负担研究[J] . 中华流行病学杂志, 2019,40(3):277-283.
[3]Kalia, L.V, and Lang, A.E. (2015). Parkinson’s disease. Lancet 386,896-912.
[4]Jarrard LE (1995) What does the hippocampus really do? Behav Brain Res71:1–10.
[5]Mattson, M.P . & T.V . Arumugam. 2018. Hallmarks of brainaging: adaptive and pathological modification by metabolicstates. Cell Metab. 27: 1176–1199.
[6]Sandro Argüelles, Angélica Guerrero‐Castilla, Cano M , et al. Advantages and disadvantages of apoptosis in the aging process[J]. Annals of the New York Academy of Sciences, 2019, 1443(1).
[7]Diederich M , Dicato M , Grandjenette C , et al. Roles of Apoptosis and Cellular Senescence in Cancer and Aging[J]. Current Drug Targets, 2015, 17(4)
[8]崔建梅, 杨文艳, 药宏慧, 等.有氧运动对慢性应激大鼠空间学习记忆及海马齿状回BDNF表达的影响[J]. 首都体育学院学报, 2018, 30 (1):78—82+87.
[9]Cassilhas R , Tufik S , Mello M . Physical exercise, neuroplasticity, spatial learning and memory[J]. Cellular & Molecular Life ences, 2015, 73(5):1-9.
[10]Suzanne, M. & H. Steller. 2013. Shaping organisms withapoptosis. Cell Death Differ. 20: 669–675.
[11]Zhao D, Sui Y, Zheng X. MiR-331-3p inhibits proliferation and promotes apoptosis by targeting HER2 through the PI3K/Akt and ERK1/2 pathways in colorectal cancer[ J]. Oncol Rep, 2016, 35(2): 1075-1082.
[12]Wang Y , Zhao L , Kan B , et al. MiR-22 exerts anti-alzheimic effects via the regulation of apoptosis of hippocampal neurons[J]. Cellular and molecular biology (Noisy-le-Grand, France), 2018, 64(15):84-89.