运动与痴呆危险的相关性研究最新进展全文.docx

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运动与痴呆危险的相关性研究最新进展全文

2021运动与痴呆危险的相关性研究最新进展（全文）

  中国是世界上痴呆人数最多的国家，痴呆人数从1990年的368万人增加到2010年的919万人。

根据中国疾病负担报告，作为痴呆的最重要分型，阿尔兹海默症死亡增幅62.4％。

运动少、高血压和低学历是我国老年痴呆的三大原因。

55％的痴呆可归因于中年肥胖、缺乏运动、吸烟、低学历、糖尿病、高血压和抑郁症七个危险因素。

在2010年，这些危险因素导致超过500万人痴呆。

痴呆患者中，有82.2％身体活动不足[1]。

24.3％的痴呆可归因于身体活动不足，加强体育运动有助于降低我国老年痴呆症的发病率。

运动的益处已被科学家无数次的证实：

定期进行体育运动有助于预防心脏病、中风、糖尿病、乳腺癌和结肠癌等非传染性疾病，同时，可预防痴呆的发生。

世界卫生组织建议，人们每周至少从事150分钟的中等强度身体活动,或75分钟的高强度身体活动,也可两者结合达到相同水平，低于这个标准的人即被认为是体力活动不足[2]。

1运动强度与痴呆危险

  CARDIA研究纳入了1970例符合标准的患者，这些患者在2005~2006年间佩戴可判断运动状况的加速度传感器，并在5年和/或10年后使用数字符号替换测试（DSST）、雷氏听觉词语学习测试（RAVLT）、斯特鲁普测试（Stroop）评估了患者的认知功能。

研究结果显示，在男性患者中：

DSST评估结果：

每天用30分钟中等至高强度的体育活动（MVPA）替代30分钟轻强度体力活动（LPA）的组别，DSST评分更优；而每天用30分钟LPA替代30分钟久坐的组别，DSST评分更差。

RAVLT评估结果：

每天用30分钟MVPA替代30分钟LPA的组别，以及每天用30分钟MVPA替代30分钟久坐的组别，RAVLT评分更优；而每天用30分钟LPA替代30分钟久坐的组别，RAVLT评分却更差。

Stroop评估结果：

每天用30分钟MVPA替代30分钟LPA的组别，Stroop评分更优；而每天用30分钟LPA替代30分钟久坐的组别，Stroop评分更差。

而在女性患者中，仅在Stroop评估结果中，每天用30分钟MVPA替代30分钟久坐的组别，结果更差；其余认知评估结果，均无显着差异。

可能原因包括：

与男性相比，女性的认知功能基线相对较高，或女性的实际运动强度相对较低等等。

该研究提示，中年男性应坚持中高强度的运动，以降低未来认知功能下降的风险[3]。

  Palta等[4]假设：

中年时，MVPA越多，老年时，大脑的灰质体积越大，白质疾病越少，脑血管病变越少。

为了验证这个假设，做了一项前瞻性队列研究ARIC，最初有15792例参与者参加，最终对1604例参与者进行了研究分析。

研究结果显示，与没有中~高度的体育运动受试者相比，中年时MVPA较高的受试者发生腔隙性梗死的几率更低（OR=0.68），老年时发生皮质梗死或皮质下微出血的几率更低、白质微观结构也更完整。

此外，与中年无MVPA的受试者相比，中等MVPA的受试者大脑灰质体积更大，具体表现为阿尔茨海默病（AD）特征区域更大（平均差=0.13SD）和总皮质体积更大（平均差=0.14SD）。

大脑灰质体积较小，也意味着神经元丢失，而白质变化可能会对大脑神经网络的信号传输产生不利影响。

晚年时，MVPA强度与核磁共振异常显著相关。

该研究结果提示，中年及晚年时，较高强度的体育运动与晚年时脑损伤发生率较低有关。

中年运动水平越高，腔隙性脑梗死发生几率越少，白质微结构完整性越强。

英国生物银行的研究的5272例中年人样本中（平均年龄55岁，女性占54％），也有此类研究观察。

对近期Framingham队列数据（n=3714，平均年龄：

70岁）的研究发现，中度和高度体育运动与大脑海马总体积呈线性相关。

一般认为，海马体积大小与男性聪明程度有关[5]。

2运动降低痴呆危险荟萃分析

  轻度认知障碍（MCI）与老年痴呆症的风险更高有关。

为了确定体育运动对MCI老年人认知功能的影响，并探讨异质性的来源。

Biazus－Sehn等[6]对27项研究的2077例参与者（平均年龄为71.8岁）进行了分析。

研究结果显示，运动可改善整体认知功能（SMD=0.348），执行功能（SMD=0.213）和延迟记忆（SMD=0.180）。

运动有益于口语流利性（SMD=0.270）和注意力（SMD=0.170）。

亚组分析显示体育运动的方式和强度与整体认知功能，执行功能，延迟记忆，口语流利度和工作记忆的变化之间存在关联。

该研究提示，运动可以改善MCI老年人的认知障碍。

García－Hermoso等[7]分析了老年人长期运动干预的安全性和有效性。

该研究入选了93项RCT和6项随机对照试验（RCT）健康研究符合纳入标准，总计28523例参与者，平均年龄74.2岁。

结果显示，老年人长期运动干预（≥1年）可使死亡率降低7％（RR=0.93）；运动显著减少了跌倒和跌倒相关伤害的次数，并改善了身体机能和认知能力。

结果似乎与参与者的基线特征（年龄，身体功能和认知状态）和运动频率无关。

该研究结果提示，长期老年人超过1年以上的运动可降低死亡的风险。

此外，运动减少了跌倒和跌倒相关伤害的次数，并改善了该人群的身体机能和认知能力。

  一项荟萃分析研究了运动对特定认知领域结局的影响。

该研究入选了55岁以上的MCI患者进行运动干预的RCT，共11项具有足够数据的研究。

研究结果显示，运动显著改善了一般功能（迷你精神状态检查蒙特利尔认知评估=0.32和阿尔茨海默氏病（AD）评估量表认知=0.45）；执行功能（stroop测试－A，stroop测试－B=0.66）;记忆（Wechsler记忆标度立即回忆和Wechsler记忆标度延迟回忆=0.37）;语言能力（口语流利度测试和字母口语流利度测试=0.55）;和视觉空间能力（格设计分数=0.38）。

总体效果的初步排名如下：

语言能力＞执行功能＞记忆＞视觉空间能力。

该研究结果提示，运动可以改善5个认知领域的表现。

在认知领域中，语言能力是受运动影响最大的领域[8]。

Almeida等[9]探讨综合家庭体育运动对痴呆症患者的影响，该研究入选16项RCT。

荟萃分析显示，运动可显著改善最小精神状态检查（MMSE）（ES=0.71），神经精神病学量表（NPI）（ES=－0.37），AD合作研究小组的日常生活活动量表（ADCS－ADL）（ES=0.80），功能触及测试（ES=2.24），定时起跑（TUG）测试（ES=－2.40），NPICaregivers子量表（ES=－0.63）和ZaritBurden访谈（ZBI）（ES=－0.45）。

该研究结果提示，在家进行体育运动似乎可以安全有效地延缓认知功能下降，改善痴呆症的行为和心理症状，日常生活活动，健康相关的体育运动的安全性和有效性。

  另一项荟萃分析探讨了运动对改善MCI和痴呆症患者认知和非认知的影响。

该研究入选了27项RCT总计28205例MCI和/痴呆患者，在MCI患者中，运动对整体认知的影响较小，而耐力训练（SMD=0.80）对整体认知的影响较大。

在痴呆症患者，运动显著改善AD（SMD=1.10）和所有类型的痴呆症（SMD=0.48）的整体认知。

运动可以改善痴呆症患者的非认知结局，包括跌倒和神经精神症状。

该研究结果提示，运动对MCI和痴呆症患者的几种认知和非认知结局具有积极作用[10]。

Cunningham等[11]调查了年龄≥60岁参试者运动与任何身体或心理健康之间的关系。

该研究入选了24项研究，荟萃分析结果显示，运动可显著降低年龄≥60岁参试者全因和心血管疾病死亡率，显著降低认知能力下降，痴呆，AD和抑郁症的风险。

3运动降低痴呆危险的可能机制

  缺乏运动和随之而来的较低的能量消耗毫无疑问地导致了脑血管疾病，例如缺血性卒中和出血性中风，而这些疾病被认为是血管性痴呆的主要原因。

运动可有效改善运动耐力，血脂浓度，血压，还可以降低血糖[12]。

从而降低脑血管疾病的发生，预防认知功能障碍和痴呆的发生。

人的大脑中存在着衰老起步器和抗衰老起步器，在衰老机制中占有重要地位。

大脑的衰老改变又是机体衰老的最早和最主要的表现。

因此，要延缓衰老就应从预防大脑衰老开始。

众所周知，运动可以预防大脑的衰老。

运动在调节淀粉样β转换，炎症，神经营养蛋白的合成和释放以及改善脑血流方面的都有重要的作用[13]。

一项荟萃分析探讨了运动是如何改变健康小鼠，痴呆和帕金森病（PD）模型鼠中的大脑和行为。

研究结果显示，运动提高了学习和记忆能力；运动增加了健康鼠的脑、痴呆和PD鼠的脑源性神经营养因子（BDNF）。

健康和PD鼠的TrkB显著改善；健康和痴呆鼠模型的神经再生显著增加。

在痴呆鼠模型中，运动可增加淀粉样蛋白清除率和减少的淀粉样蛋白斑块。

运动改善了大脑和行为，改善了健康和痴呆鼠模型中的神经再生，降低了毒性和脑淀粉样蛋白[14]。

Wang等[15]探讨了运动对认知和BDNF的作用。

该研究入选了8项有关MCI和痴呆的神经认知和生化变化的研究。

荟萃分析结果显示，运动可显著改善认知（WMD：

0.18），注意力（SMD=2.16）和执行功能（SMD=0.80）。

但是，运动对抑郁症和BDNF无显著的影响。

  Horowitz等[16]从定期运动了七周的老年老鼠身上提取血液，并将其注射给久坐不动的老年老鼠。

经过四周的治疗，老年老鼠的学习和记忆能力有了显著提高，这与经常运动的老鼠的情况相似。

当检查这些动物的大脑时，发现了海马体区域新神经元生成增强的证据，这是提示运动能使人恢复活力。

为了发现血液中哪些特定的生物因素可能是这些效应背后的原因，测量了活跃小鼠和不活动小鼠血液中不同可溶性蛋白质的含量。

确定了30种候选蛋白质，其中19种主要来自肝脏，而且许多蛋白质之前与控制人体新陈代谢的功能有关。

其中两种蛋白Gpld1和pon1对代谢过程尤为重要，选择对Gpld1进行更详细的研究。

结果发现，小鼠在运动后血液循环中Gpld1增加，并且Gpld1水平与小鼠认知能力的提高密切相关。

记忆与衰老中心Hillblom衰老网络研究收集的人体数据进行分析后发现，与不太活跃的老年人相比，健康、活跃的老年人血液中Gpld1的含量也较高。

为了测试Gpld1自身是否能驱动所观察到的运动带来的好处，研究人员使用基因工程来诱导老年小鼠的肝脏产生过量的Gpld1，然后测量这些小鼠在认知和记忆各个方面的多项测试中的表现。

三周的治疗产生的效果与六周的常规运动相似，同时海马体中新神经元的生长也显著增加。

进一步的实验室实验表明，由肝脏产生的Gpld1不会通过所谓的血脑屏障，血脑屏障保护大脑免受血液中的有毒或感染性物质的伤害。

相反，这种蛋白质似乎通过减少体内炎症和血液凝固的途径对大脑产生影响。

凝血和炎症都随着年龄的增长而升高，并与痴呆和与年龄相关的认知能力下降有关。

  人体骨骼肌（又称横纹肌）占体重的45％，它们是由数以千计且具有收缩功能的肌细胞组成。

健康的骨骼肌具有强大的再生能力，通过激活、增殖和分化肌肉干细胞来应对轻微损伤，这一过程在很大程度上有助于局部和全身炎症反应。

尤其是干扰素γ（IFN－γ）这种重要的促炎细胞因子，已被证明与各种类型的肌肉萎缩和功能障碍有关。

将这些功能齐全的工程化肌肉浸泡在相对高水平的干扰素γ中7天，以模拟长期慢性炎症的影响。

正如预期的那样，肌肉变小了，并失去了大部分力量。

Chen等[17]将这些功能齐全的工程化肌肉浸泡在相对高水平的干扰素γ中7天，以模拟长期慢性炎症的影响。

正如预期的那样，肌肉变小了，并失去了大部分力量。

然后，再次使用干扰素γ，但这一次是通过一对电极刺激肌肉以模拟人体运动的效果，并希望通过这一过程诱导一些肌肉生长。

结果发现，工程化的人体肌肉几乎完全阻止了慢性炎症的影响。

它抑制了肌细胞中的一种特定分子途径，而用于治疗风湿性关节炎的两种药物托法替尼和巴利替尼恰好阻断的是同一条具有抗炎作用的途径。

该研究提示，运动可抵御慢性炎症带来的破坏性影响。

而这种炎症的破坏作用与痴呆相关。

  Nayor等[18]通过检测受试者急性运动前后的代谢物分析来描述人类运动反应模式的代谢结构。

受试者来自Framingham心脏研究。

分别在静息状态（n=471）和运动峰值（n=411）时对受试者进行了心肺运动测试和代谢物分析。

分析结果显示，从静息状态到运动峰值，588种检测的代谢物中有502种的血液循环水平发生了改变，错误发现率5％。

变化有：

胰岛素抵抗相关代谢物减少（谷氨酸，－29％；二甲基胍基戊酸[DMGV]，－18％），脂肪分解相关代谢物、NO的生物利用度（+29％）和脂肪褐变（+26％）以及其他与心脏代谢风险相关的通路代谢物均增多了。

在Framingham心脏研究的重复样本中检测了177种代谢产物，发现其中164种代谢物（92.6％）的改变与上述一致。

该研究结果提示，运动可使机体内与认知功能障碍和痴呆相关的代谢产物减少，预防和阻止了痴呆的发生和发展。

4预防老年痴呆运动建议

  世界卫生组织专门制订了《关于体育运动有益健康的全球建议》，建议针对老年患者给出了可实施且方便的体育运动的方式[19]。

  65岁及以上老年人的身体活动包括在日常生活、家庭和社区中的休闲时间活动、交通往来（如步行或骑车）、职业活动（如仍从事工作）、家务劳动、玩耍、游戏、体育运动或有计划的运动。

老年人每周至少150分钟中等强度有氧身体活动,或每周至少75分钟的高强度有氧身体活动或中等和高强度两种活动相当量的组合；有氧活动应该每次至少持续10分钟；为获得更多的健康效益,老年人应增加有氧活动量,达到每周300分钟中等强度或每周150分钟高强度有氧或动,或中等和高强度两种活动相当量的组合；活动能力较差的老年人每周至少应有3天进行提高平衡能力和预防跌倒的活动；每周至少应有2天进行大肌群参与的强壮肌肉活动；因健康状况不能达到所建议的身体活动水平的老人,应尽可能在能力和条件允许的情况下积极进行身体活动。

小结

  预防痴呆症，或推延痴呆症的发病年龄，将有效延长患者的预期寿命，降低致残率，减少医疗保健费用的支出，并提升生活质量。

现阶段用于治疗痴呆症的可用药物有限，且往往只能改善患者症状，目前急需制定合适的行为策略来预防推延痴呆症的发生，或延缓痴呆症的病程发展。

增加中等至高强度的运动，被认为是一种有望降低痴呆症发生风险和保护认知功能的有效策略。

2018年，美国体力活动指南委员会在分析现存文献研究的基础上，在指南更新中提出，中等至高强度的运动与大脑健康的关联性较强，包括大脑的信息处理速度、记忆力、认知功能、执行功能等，以及降低痴呆症的发生风险。