eLife：運動如何提高記憶力？

　　眾所周知，體育鍛煉對大腦有好處，但是如何做到的呢？近期，科學家們發現，脂肪酸的代謝可產生一種化學物質，增強一種大腦生長因子的表達。

　　定期體育鍛煉提供的不僅僅是一個苗條的體格，而且還能增強思維，甚至可以抵消抑郁癥或阿爾茨海默氏病，相關閱讀：蘇國輝、徐愛民教授PNAS：運動為何能夠抗抑郁。最近在《eLife》雜志上發表的一項研究中，科學家解釋了“肌肉運動如何能影響大腦的生物學”。關鍵的溝通因子是D-beta-hydroxybutyrate (DBHB)，脂肪酸代謝的一種產物，可介導表觀遺傳學變化來上調腦源性神經營養因子（BDNF）的編碼基因。

　　紐約大學Langone醫學中心的Moses Chao和同事在小鼠中發現了這個途徑。他們給一半的受試小鼠提供一個跑步的輪子，而對照組小鼠則沒有。一個月后，科學家們對動物進行了解剖并分析了它們的大腦，發現運動使得小鼠海馬體（負責記憶和學習）中產生了更多的BDNF。

　　之前的研究表明，組蛋白去乙酰化酶（HDAC）——可去除使染色質保持開放和使基因保持活性的乙酰基，影響著BDNF的表達與記憶。果然這項研究發現，運動可減少HDAC2和HDAC3的表達。

　　作者又把注意力轉向了DBHB，它是細胞用完葡萄糖并轉化為脂肪酸作為能量來源時，肝臟中的代謝副產品。DBHB已知可在腦外阻斷HDACs。與對照組小鼠相比，運動的小鼠有更多的海馬DBHB。此外，在培養的神經元中，DBHB可抑制HDACs和擴增BDNF的表達。

　　基于這些實驗和其他實驗，研究人員提出了運動導致DBHB生產的一種機制：DBHB進入大腦并關閉HDACs，BDNF基因的乙酰化將它打開。Chao對這種小代謝物的力量感動驚訝。他說：“這是一個非常小的、簡單的分子，但卻有這樣的效果。”

　　運動不是刺激BDNF的唯一東西。Chao懷疑，任何新的經驗，如旅行，都會起到同樣的作用，雖然也許是通過其他機制。他說：“我們希望能找到其他像DBHB的小分子，起到類似的作用。”

　　在一些神經系統疾病中BDNF的表達是降低的。但是BDNF本身作為一種治療方法是棘手的，因為它是一個大的粘蛋白，不容易通過血液和腦之間緊密的屏障。Chao推測，像DBHB，可能有更好的機會作為一種療法；已有研究發現它能緩解帕金森氏病和亨廷頓氏病動物模型的疾病。