运动康复疗法在脊髓损伤(SCI)患者运动功能恢复中的积极作用已受到广泛认可。尤其是阻力运动,在增强肌肉力量、协调性以及整体功能恢复方面展现出显著效果。研究表明,注射接受抗阻训练的小鼠血浆能够显著改善脊髓损伤小鼠的运动功能。那么,运动后的血液是如何在脊髓损伤修复中起作用的呢?
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》(IF=104)上发表了题为“Multi-omics uncovers immune-modulatory molecules in plasma contributing to resistance exercise-ameliorated locomotor disability after incomplete spinal cord injury”的研究成果。该研究利用血液多组学(包括PBMC转录组、血浆蛋白质组、血浆代谢组)揭示了阻力运动诱导的分子变化及其潜在的生物学机制,发现免疫调节是运动促进SCI康复的重要机制。
研究成果亮点
1. **多维度数据整合:** 通过整合蛋白质组、代谢组和转录组的数据,深入分析了阻力运动促使不完全性SCI康复的关键机制,发现在补体通路、体液免疫和脂质代谢的协同作用下,促进了运动功能的恢复。
2. **临床和动物模型结合:** 该研究结合了人体临床试验与小鼠模型,验证了阻力运动对SCI患者的康复效果。通过负重爬梯训练,进一步揭示了运动诱导的分子变化。
3. **等张运动的优势:** 研究发现,等张运动(如动态抗阻运动)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,从而促进神经保护与功能恢复。
重要研究结果
一、**血浆蛋白质组的免疫调节特征:** 研究人员通过数据独立采集质谱法(DIA-MS)识别了788种蛋白质,其中691种蛋白在等长和等张抗阻训练组中是相同的。通过与临床指标综合分析,发现有21种蛋白质与运动功能重叠,并在补体激活和体液免疫反应通路中富集,显示出运动在不完全性SCI患者中的持续免疫调节作用。
二、**不同类型阻力运动的免疫调节差异:** 等张运动组有10种差异蛋白(DEPs)与运动功能变化相关,而等长运动组仅7种,提示等张运动在改善运动功能方面效果更显著。功能富集分析显示,等张运动相关的DEPs主要富集于补体激活通路,而等长运动相关的DEPs更加强调凝血通路。
三、**抗阻运动的全身与局部免疫调节:** 研究小组使用负重爬梯训练模拟阻力运动的生理效应,识别了1032种蛋白质,结果显示运动训练显著改变了血浆蛋白质组,且主要富集在免疫相关通路中,结果与在SCI患者中观察到的情况一致。
四、**改善小鼠的脂质代谢:** 运动后小鼠血浆代谢组表现出显著差异,研究发现运动诱导的免疫功能变化与代谢改变之间存在强相关性,尤其在脂质代谢物的变化上。
五、**“运动血浆疗法”的应用:** 研究表明,运动后的血浆能够模拟抗阻运动在促进脊髓损伤后运动功能恢复中的治疗效果。通过注射运动组血浆,SCI小鼠的运动功能得到了显著改善。
结论
该研究通过多组学的方法明确了与阻力运动疗法相关的分子改变机制。阻力运动诱导的血浆直接发挥了神经保护作用,帮助减少脱髓鞘现象并抑制神经元凋亡,对脊髓修复提供了支持。这为开发基于人生就是博-尊龙凯时的运动模拟剂治疗SCI患者提供了科学依据。血液多组学整合分析展现了强大效能,为疾病诊疗、健康评估及药物研发提供了深入的见解。