当你对着电脑呆坐一整天觉得身心俱疲时，一定曾有人劝说过你多锻炼少静坐。体育运动的好处有很多，但诸如减肥瘦身这等好处，大多还是与生理健康有关。而近日，瑞典卡罗林斯卡医学院（Karolinska Institutet）进行的一项研究指出，体育锻炼不仅能改善人的身体健康，还可能够帮助人们缓解由压力诱发的抑郁。研究结果发表在最新一期的《细胞》（Cell）上。

这项研究的焦点是一个名为PGC-1α1的基因。此前的研究曾证明，该基因在骨骼肌中的表达水平能够藉由体育锻炼提高。研究人员发现，这一基因的表达产物能够激活体内的信号通路，从而影响犬尿氨酸（kynurenine）的代谢——犬尿氨酸与压力诱发的抑郁症状关系密切。论文的通讯作者，卡罗林斯卡医学院乔治·路阿（Jorge L. Ruas）对果壳网说：“这项研究的结果为未来的新抑郁药开发开拓了令人兴奋的前景。”

利用小鼠为模型，路阿和同事们设计了一系列实验来验证锻炼能否通过上调PGC-1α1的表达水平来缓解抑郁症状。实验中选用的小鼠有两种，分别是用于对照的野生型小鼠以及用于实验的，能够过量表达PGC-1α1基因的转基因小鼠。这些小鼠被放置在易于诱发抑郁症状的环境中，在为期5周的时间中会经历不定时的负性刺激。

路阿（左）和玛利亚·林斯科格（Maria Lindskog）用小鼠模型研究了锻炼和抑郁之间的关系。图片来源： Ulf Sirborn

研究结果发现，相对于转入PGC-1α1基因的小鼠，野生型小鼠出现了更为明显的抑郁症状。具体来说，在强迫游泳实验、蔗糖吸收实验以及体重测定中，PGC-1α1表达水平更高的转基因小鼠，各项指标都更接近健康状态。

那么，为什么PGC-1α1基因的表达量提高能够有效帮助个体提高对抑郁的抵抗能力呢？研究人员设计并进行了大量实验来检测与PGC-1α1以及犬尿氨酸代谢通路相关的各类分子指标。将这些实验结果与人们对相关代谢通路的研究结果进行结合，研究人员找到了答案。

犬尿氨酸是人体中的一种代谢物，在人体中主要以两种形式存在：犬尿氨酸和犬尿喹啉酸（kynurenic acid，KYNA）。犬尿氨酸能够自由通过血脑屏障，由血液进入脑部，而犬尿喹啉酸不能。当经受压力时，色氨酸分解成犬尿氨酸的代谢通路被激活，犬尿氨酸水平的升高可能诱发抑郁症状。在犬尿氨酸的代谢中，犬尿氨酸转氨酶（KAT）起着关键作用——它可以将能够诱发抑郁的犬尿氨酸转化为犬尿喹啉酸，从而降低犬尿氨酸的浓度，使大脑得以抵抗压力引起的抑郁相关变化。

KAT这一关键的酶正受到PGC-1α1基因的调控。随着PGC-1α1基因表达上调，KAT的表达水平有所升高，进入脑内的犬尿氨酸减少，个体的抑郁症状就可能得到缓解。而由于长期锻炼的个体PGC-1α1基因的表达量更高，也使得他们具有更好的对于压力和抑郁症状的耐受力。“我们可以想象，以后的抗抑郁药将以肌肉中的PGC-1α1系统为靶点，旨在提高KAT的表达。”路阿说。

锻炼与抑郁之间的关系示意图。通过锻炼，PGC-1α1的水平提高，促使骨骼肌（白色）中的KAT水平提高。在KAT使外周组织中的犬尿氨酸代谢为犬尿喹啉酸，从而防止过多的犬尿氨酸通过血脑屏障堆积于脑部，最终减缓因压力诱发的抑郁。图片来源：研究论文

然而，尽管目前看来，体内含有更多的犬尿氨喹啉酸而非犬尿氨酸也许是件好事，但我们也应该关注犬尿喹啉酸的大量积累是否会带来副作用。“我们目前仍在研究人体或肌肉中的犬尿喹啉酸堆积是否会带来某些代价。”路阿告诉果壳网：“我们将弄清副作用是否存在，或者搞明白犬尿喹啉酸是否在一些锻炼带来的益处中起介导作用。”

接下来，“我们会在将体育锻炼作为治疗或辅助治疗手段的抑郁症患者身上评估这些结果。”路阿透露。这些关于分子机制的研究结果未来是否能转化成临床成果，我们拭目以待。（编辑：Calo）

文章题图：bing.com

参考文献：

1. L.Z. Agudelo et al., Skeletal muscle PGC-1α1 modulates kynurenine metabolism and mediates resilience to stress-induced depression, Cell, doi:10.1016/j.cell.2014.07.051, 2014.