趙 剛，韓雨梅

（山西大學(xué)體育學(xué)院，山西 太原 030006）

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運(yùn)動抗抑郁機(jī)制的研究進(jìn)展

趙 剛，韓雨梅

（山西大學(xué)體育學(xué)院，山西 太原 030006）

摘 要：抑郁癥是由于多種因素引起的情感障礙，其發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，與多種因素相關(guān)。運(yùn)動干預(yù)作為臨床治療的輔助手段，其抗抑郁作用已經(jīng)得到了廣泛的認(rèn)可。因此，運(yùn)動抗抑郁機(jī)制的研究，對抑郁癥的治療以及在抑郁癥發(fā)病機(jī)制的研究中具有重要意義。

關(guān)鍵詞：運(yùn)動；線粒體；海馬細(xì)胞；抑郁癥

投稿日期：2015-11-28

抑郁癥（depression）是一類以情感障礙為主的精神疾病，主要表現(xiàn)為情緒低落、思維遲鈍、言語動作減少、自我效能降低以及認(rèn)知異常等癥狀。全世界大約有21%的人口患有不同程度的抑郁癥，抑郁癥即將成為僅次于缺血性心臟病的第二大疾病。抑郁癥的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，可能與海馬細(xì)胞新生降低，單胺類遞質(zhì)與受體、下丘腦-垂體-腎上腺軸功能紊亂，免疫系統(tǒng)功能障礙以及細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)紊亂有關(guān)。運(yùn)動在改善抑郁癥臨床癥狀具有明顯優(yōu)勢，國內(nèi)外的抑郁癥臨床治療中，經(jīng)常在藥物治療和心理治療的同時(shí)輔助以運(yùn)動處方治療促進(jìn)抑郁癥患者的康復(fù)。大量研究顯示了運(yùn)動具有積極的抗抑郁作用，但是其作用機(jī)制仍未闡明。

1 抑郁癥發(fā)病機(jī)制研究假說

海馬神經(jīng)是情緒整合中樞和高級精神活動中樞，主要可分為海馬回和齒狀回。研究證明，海馬神經(jīng)元與人類的神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可塑性有關(guān)，并能影響人的學(xué)習(xí)、記憶及情感等高級認(rèn)知功能，其齒狀回可產(chǎn)生新生神經(jīng)元的前體細(xì)胞，前體細(xì)胞經(jīng)過轉(zhuǎn)運(yùn)，分化成為顆粒細(xì)胞。基礎(chǔ)和臨床研究表明，抑郁癥與某些腦區(qū)的面積減小有明顯的相關(guān)性，這些腦區(qū)海馬細(xì)胞生理功能和解剖結(jié)構(gòu)均發(fā)生了顯著的變化，抗抑郁藥可以抑制或扭轉(zhuǎn)這些神經(jīng)元的凋亡。此外，單胺類神經(jīng)遞質(zhì)作為一種對神經(jīng)系統(tǒng)有直接調(diào)控作用的物質(zhì)，在抑郁癥發(fā)病機(jī)制研究初期就已經(jīng)得到了關(guān)注。5-HT、多巴胺是腦中重要的單胺類神經(jīng)遞質(zhì)，參與腦內(nèi)多種生理活動的調(diào)節(jié)，特別是運(yùn)動、認(rèn)知、學(xué)習(xí)與記憶、情感、內(nèi)分泌等多種生理功能的調(diào)節(jié)。 隨著對抑郁癥發(fā)病機(jī)制的深入研究，不同的發(fā)病機(jī)制假說最后都指向了神經(jīng)細(xì)胞減少和或新生降低這一明顯的標(biāo)志。神經(jīng)細(xì)胞生理功能狀態(tài)可能決定著抑郁癥的發(fā)病狀況，而線粒體是細(xì)胞能量代謝的主要場所，在神經(jīng)系統(tǒng)中線粒體對神經(jīng)細(xì)胞的新生、代謝以及神經(jīng)信號傳導(dǎo)等生理活動具有重要的調(diào)節(jié)作用。在病理?xiàng)l件下，線粒體功能狀態(tài)決定著神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞，以及腦血管內(nèi)皮細(xì)胞等神經(jīng)細(xì)胞特別是海馬細(xì)胞的存活與死亡。

2 運(yùn)動與抑郁癥研究進(jìn)展

運(yùn)動對大腦健康，認(rèn)知和情感的有益作用，已經(jīng)得到了大量研究的廣泛認(rèn)可。最值得注意的是臨床研究已強(qiáng)調(diào)指出，運(yùn)動可以促進(jìn)認(rèn)知功能，有利于腦損傷的恢復(fù)，并在輕度至中度抑郁癥患者中發(fā)揮了抗抑郁的作用。運(yùn)動干預(yù)抑郁癥主要通過提高相關(guān)代謝物水平以及改善相應(yīng)器官功能狀態(tài)而發(fā)揮作用。

2.1 運(yùn)動改善海馬細(xì)胞新生

鍛煉可以增加神經(jīng)細(xì)胞的新生，促進(jìn)海馬齒回狀神經(jīng)元的分化以及受損神經(jīng)元的恢復(fù)。對運(yùn)動組大鼠進(jìn)行β內(nèi)啡肽的干預(yù)，可以進(jìn)一步提升運(yùn)動效果，而對非運(yùn)動組進(jìn)行β內(nèi)啡肽的干預(yù)結(jié)果則相反，提示β內(nèi)啡肽可能是運(yùn)動促進(jìn)海馬細(xì)胞增殖的關(guān)鍵因素。此外有研究發(fā)現(xiàn)運(yùn)動促進(jìn)海馬細(xì)胞新生與脂聯(lián)素、UCP2有關(guān)。然而大量后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)運(yùn)動促進(jìn)海馬細(xì)胞新生還與其他因素有關(guān)，提示海馬細(xì)胞新生可能是運(yùn)動治療抑郁癥效果的顯著表現(xiàn)而不是主要機(jī)理。

2.2 運(yùn)動提高相關(guān)單胺類神經(jīng)遞質(zhì)水平

Lista的研究發(fā)現(xiàn)，老鼠經(jīng)過轉(zhuǎn)輪運(yùn)動可以提高5-HT的基礎(chǔ)水平 。對運(yùn)動大鼠不同腦區(qū)的研究表明，急性運(yùn)動可增加腦內(nèi)各部位特別是齒狀回5-HT的合成與更新。運(yùn)動可以引起海馬5-HT水平的顯著提高并在神經(jīng)元應(yīng)激導(dǎo)致的5-HT水平下降中起到減緩作用。有研究指出，色氨酸羥化酶2可以介導(dǎo)5-HT在腦中的合成。 DA在運(yùn)動疲勞領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛的研究：連續(xù)10天遞增負(fù)荷游泳運(yùn)動引起大鼠運(yùn)動疲勞，對大鼠紋狀體單胺類遞質(zhì)的表達(dá)結(jié)果提示游泳運(yùn)動可以提高多巴胺和多巴胺二型受體的含量。 作為一個(gè)神經(jīng)系統(tǒng)的重要神經(jīng)遞質(zhì)，DA在神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)的作用得到了普遍認(rèn)可，在運(yùn)動

對抑郁模型大鼠的研究中發(fā)現(xiàn)，進(jìn)行了3周中等強(qiáng)度的游泳運(yùn)動的大鼠，其全腦、前額皮質(zhì)及海馬中DA的含量均高于抑郁癥模型組，提示運(yùn)動應(yīng)激可以引起DA含量的增加，在運(yùn)動抗抑郁中具有重要作用。

2.3 運(yùn)動改善線粒體功能

相關(guān)骨骼肌大量研究逐步揭示了運(yùn)動改善線粒體機(jī)能對細(xì)胞有益的生物學(xué)作用 ，但是這些生物學(xué)作用應(yīng)用于神經(jīng)細(xì)胞的研究領(lǐng)域尚未廣泛展開。目前少量的研究主要集中在運(yùn)動作用于神經(jīng)細(xì)胞時(shí)，觀察線粒體生物合成的標(biāo)志物的變化。值得注意的是，Kathrin Steib 等人發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動促進(jìn)的抑郁癥大鼠海馬齒狀回神經(jīng)元的新生伴隨著線粒體形態(tài)和分布的變化，以及線粒體質(zhì)量的增加。實(shí)驗(yàn)以不同時(shí)間逆轉(zhuǎn)錄病毒的注射為節(jié)點(diǎn)觀測了線粒體以及神經(jīng)元的變化。運(yùn)動組神經(jīng)元中線粒體含量增加了大約2.5倍，并且運(yùn)動增加的線粒體呈更加均勻、有效的分布。因此，運(yùn)動改善線粒體機(jī)能可能是運(yùn)動促進(jìn)海馬細(xì)胞新生的重要環(huán)節(jié)，在抗抑郁治療中具有重要意義。

3 小結(jié)與展望

隨著對抑郁癥發(fā)病機(jī)制的深入研究，單一機(jī)制的研究逐漸趨向于對神經(jīng)系統(tǒng)整體的深入闡述，主要集中于抑郁癥中腦區(qū)減少和（或）神經(jīng)細(xì)胞特別是海馬細(xì)胞新生的降低。線粒體在抑郁癥不同假說的研究中都發(fā)揮了一定的調(diào)節(jié)能力，體現(xiàn)了線粒體在人體衰老以及病變中的重要作用。隨著能量代謝紊亂的作用地位逐漸得到重視，神經(jīng)系統(tǒng)的長期抑制中線粒體功能在未來的神經(jīng)疾病研究中具有重要意義。抑郁癥線粒體機(jī)制的闡明將為運(yùn)動療法應(yīng)用于抑郁癥及其相關(guān)精神疾病的治療提供新的理論支持，同時(shí)也會為新藥物的開發(fā)研制提供新的視野。

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通信作者：韓雨梅（1978～），副教授，博士。研究方向：運(yùn)動人體科學(xué)、運(yùn)動生理學(xué)。

作者簡介：趙剛（1991～），碩士。研究方向：運(yùn)動人體科學(xué)、運(yùn)動生理學(xué)。

基金項(xiàng)目：中國博士后科學(xué)基金（基金編號：2015T80234）。

doi:10.3969/j.issn.1674-151x.2016.04.081

中圖分類號：G804

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1674-151X（2016）02-154-02