來自中國南京醫科大學的吳婷教授和肖明教授團隊最新研究發現，水通道蛋白4依賴的膠質淋巴清除功能是運動延緩阿爾茨海默病小鼠病理進程具有時效性的決定性因素。
隨著人口老齡化進程的加劇，阿爾茨海默病的發病率逐年增加，但目前尚缺乏有效的阿爾茨海默病治療藥物。因此，探索新型非藥物治療策略以加強阿爾茨海默病的早期預防顯得尤為重要。已有研究表明，長期規律運動對阿爾茨海默病的防治具有時效性，但其機制尚不清楚。
近年來的研究發現腦內存在類淋巴系統——膠質淋巴系統，其具有清除腦內β淀粉樣蛋白等毒性代謝大分子物質，維持腦內環境穩態的作用。吳婷等的前期研究已發現特異性表達于星形膠質血管旁突起上的水通道蛋白4是膠質淋巴清除的關鍵功能蛋白，具有延緩阿爾茨海默病模式動物病理進程的作用。
此次實驗擬探索水通道蛋白4調控的膠質淋巴清除功能是否參與運動治療阿爾茨海默病具有時效性這一機制。結果發現3月齡APP/PS1小鼠經2個月的自主運動干預后，其微血管旁水通道蛋白4的表達極性和膠質淋巴清除功能明顯提高，腦內β淀粉樣蛋白聚集及其級聯病理損害顯著減輕。然而，在水通道蛋白4極性和膠質淋巴轉運功能已明顯損傷的7月齡APP/PS1小鼠，給予自愿性運動干預并不能改善β淀粉樣蛋白病理損害和認知功能障礙。另外，研究還發現與上述月齡的APP/PS1小鼠相比，水通道蛋白4基因敲除的APP/PS1小鼠表現出更嚴重的膠質淋巴功能損害、β淀粉樣蛋白斑塊沉積和認知障礙，且運動干預對其沒有顯著作用。這進一步證實了水通道蛋白4膠質淋巴清除功能是運動延緩阿爾茨海默病發生的神經生物學基礎。提示靶向星形膠質細胞水通道蛋白4是運動早期防治阿爾茨海默病的新靶點。
這項成果撰寫的文章發表在《中國神經再生研究（英文版）》雜志2022年9期。
文章摘要：長期規律運動已被證明可降低阿爾茨海默病的風險。作者前期研究已發現特異性表達于星形膠質血管旁突起上的水通道蛋白4是膠質淋巴清除的關鍵功能蛋白，具有延緩阿爾茨海默病進程的作用。但是水通道蛋白4調控的膠質淋巴清除功能是否參與運動治療阿爾茨海默病具有時效性尚不可知。此次實驗發現3月齡APP/PS1小鼠進行為期2個月的自主運動后，其大腦Aβ負荷、神經膠質激活、血管周圍水通道蛋白4錯誤定位、膠質淋巴運輸損傷、突觸蛋白丟失以及學習和記憶障礙均明顯減輕；而水通道蛋白4極性和膠質淋巴轉運功能已明顯損傷的7月齡APP/PS1小鼠經2個月的自主運動后上述指標沒有明顯變化。與年齡匹配的APP/PS1相比，AQP4基因敲除的APP/PS1小鼠存在更嚴重的膠質淋巴功能損害、Aβ斑塊沉積和認知障礙，且運動干預后無改善。提示水通道蛋白4膠質淋巴清除功能是運動延緩阿爾茨海默病發生的神經生物學基礎。
文章關鍵詞：阿爾茨海默病；β淀粉樣蛋白；星形膠質細胞；水通道蛋白4；膠質淋巴系統；學習記憶；突觸蛋白；轉基因小鼠；自主運動
文章來源：LiuY,HuPP,ZhaiS,FengWX,ZhangR,LiQ,MarshallC,XiaoM,WuT(2022)Aquaporin4deficiencyeliminatesthebeneficialeffectsofvoluntaryexerciseinamousemodelofAlzheimer’sdisease.NeuralRegenRes17(9):2079-2088.
