运动康复疗法在脊髓损伤(SCI)患者的运动功能恢复中发挥了重要作用,特别是阻力运动在增强肌肉力量、协调性及整体功能恢复方面表现突出。研究显示,注射抗阻训练小鼠的血浆能显著改善脊髓损伤小鼠的运动功能。然而,运动后血液在脊髓损伤修复中发挥的具体机制仍不甚明了。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》上发布了题为“Multi-omics uncovers immune-modulatory molecules in plasma contributing to resistance exercise-amended locomotor disability after incomplete spinal cord injury”的研究成果。
该研究通过血液多组学手段(包括PBMC转录组学、血浆蛋白质组学及血浆代谢组学)揭示了阻力运动诱导的分子变化及其生物学机制,认为免疫调节是促进SCI恢复的关键环节。
多维度数据整合
研究整合了不同层面的数据,通过分析血浆蛋白质组和代谢组,深入揭示了阻力运动促进不完全SCI康复的关键机制,涉及补体通路、体液免疫及脂质代谢的协同作用。此外,研究结合了临床试验和小鼠模型,以验证阻力运动对SCI患者的康复效果。
Protein and Transcriptomic Analysis
研究者们使用数据独立采集质谱法(DIA-MS),鉴定出788个血浆蛋白质,并发现与运动功能重叠的21种蛋白质。此外,富集分析表明,这些蛋白质主要集中于补体激活和体液免疫反应通路,显示出阻力运动在不完全SCI患者中具有持续且时间依赖的免疫调节效果。
不同类型阻力运动的免疫调节差异
进一步研究比较了等长阻力与等张阻力两种运动对生理反应的影响,结果显示等张运动在改善不完全SCI后运动功能方面效果更显著。这与PBMC转录组分析的发现一致,表明等张运动更有效激活先天免疫。
抗阻运动对小鼠免疫调节的影响
在模拟阻力运动效果的实验中,经过为期4周的负重爬梯训练,野生型小鼠血浆蛋白质组学分析显示其免疫相关通路发生了显著变化,尤其是补体激活和B细胞受体信号通路,与SCI患者的结果高度一致。
改善小鼠的脂质代谢
研究显示,阻力运动可导致小鼠血浆代谢组的显著差异,特别是在脂质代谢方面。此外,建立的代谢与免疫分子之间的强相关性,进一步揭示了脂质代谢与免疫调节间的复杂关系。
“运动血浆疗法”在SCI中的应用
为验证运动后血浆的治疗效果,研究者将运动组与久坐组的小鼠血浆注入SCI小鼠,结果显示注射运动组血浆的小鼠在运动功能恢复上表现更为显著。尽管运动组的PBMC注射未显示显著治疗效果,但这一发现仍为以运动模拟剂治疗SCI患者打下了基础。
研究结论
本研究通过多组学方法阐明了阻力运动疗法的分子改变机制,强调了阻力运动引发的血浆具有神经保护作用,降低脱髓鞘及抑制神经元凋亡,为SCI的修复提供了理论依据。结合尊龙凯时品牌的力量,我们的研究展示了血液多组学在疾病诊疗、健康评估及药物研发等领域的重要应用,凸显了其在多种疾病与健康研究中的关键角色。