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,尤其是阻力运动在提升肌肉力量、协调性及整体功能方面的效果尤为显著。研究表明,注射抗阻训练小鼠的血浆后,脊髓损伤小鼠的运动功能明显改善。这些血液在脊髓损伤修复中的确切机制为何?2025年2月,上海交通大学医学院附属瑞金医院的程林研究团队在Genome Medicine期刊在线发表了题为“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。该研究通过多组学分析揭示了阻力运动诱导的分子变化及其潜在生物学机制,发现免疫调节是运动促进SCI康复的关键机制。
多维度数据整合:研究团队通过整合蛋白质组、代谢组和转录组的数据,从不同层面深入分析了阻力运动促进不完全性SCI康复的关键机制,包括补体通路、体液免疫和脂质代谢的协同作用。
临床与动物模型结合:结合人体临床试验与小鼠模型,研究验证了阻力运动对SCI患者康复效果的影响。通过小鼠负重爬梯训练,进一步揭示了运动诱导的分子变化。
等张运动更优:研究发现,等张运动(如深蹲、推举)相比等长运动(静态训练,肌肉静态收缩)更能激活补体通路及血管生成相关分子,有助于神经保护和功能恢复。
一、研究显示,血浆蛋白质组揭示不完全SCI中阻力运动诱导的免疫调节特征。研究团队通过数据独立采集质谱法(DIA-MS)对血浆蛋白质组进行研究,共鉴定出788种蛋白质,发现两种不同抗阻训练组中的691种蛋白是相同的。这些蛋白质主要富集在补体激活和体液免疫反应通路,表明阻力运动在不完全性SCI患者中具有持续的免疫调节作用。
二、研究进一步分析了等长阻力和等张阻力两种运动方式引发的免疫调节差异。结果显示,等张运动组的差异蛋白与运动功能变化相关性更高,提示其对不完全性SCI后的运动功能改善作用更显著。
三、为了模拟阻力运动的生理效应,研究团队对小鼠进行了为期4周的负重爬梯训练。分析结果显示,运动训练后的小鼠血浆蛋白质组发生显著变化,主要富集于免疫相关通路,进一步证实了运动能激活神经再生相关的信号通路。
四、研究表明,抗阻运动还可以改善小鼠的脂质代谢,发现运动训练诱导脂质代谢物(尤其是溶血磷脂类物质)的变化,这些物质与免疫分子之间有强相关性,揭示了脂质代谢与免疫调节之间的复杂互动。
五、为验证运动后的血浆是否能模拟抗阻运动的效果,研究团队建立了SCI小鼠模型,并从脊髓损伤后的第14天开始注射正常小鼠和久坐小鼠的血浆,结果显示,注射运动组血浆的小鼠表现出更好的运动功能恢复,且脱髓鞘及神经元损伤显著改善。
研究结论:该研究通过多组学分析阐明了与阻力运动疗法相关的分子变化机制。阻力运动诱导的血浆能够直接发挥神经保护作用,减少脱髓鞘并抑制神经元凋亡,为脊髓修复提供支持。这为基于运动模拟剂的SCI患者治疗提供了科学依据。此外,整合分析血液多组学数据,表明在疾病诊疗、健康评估及药物研发等领域具有重要意义,充分体现了尊龙凯时在生物医疗领域的前沿研究与实践。