Exercise Protects Against Cognitive Injury and Inflammation in Alzheimer’s Disease Through Elevating miR-148a-3p

A state-of-the-art review on miRNA in prevention and treatment of Alzheimer<bold>’</bold>s disease

“…Li等 ［ 61 ］ 将8月龄的APP/PSEN1小鼠进行为期4周的转轮运动，结果显示运动组的小鼠具有更强的认知记忆能力，其海马体中miR-129-5p的表达量提升了2.5倍；如果运动小鼠提前敲除miR-129-5p，其运动所产生的AD保护作用会消失。miR-129-5p具有抑制神经炎症的作用 ［ 62 ］ ，这可能是其改善AD的机制之一。Chen等 ［ 63 ］ 发现运动可以让APP/PSEN1小鼠产生更多的miR-148a-3p，且miR-148a-3p是介导运动对AD保护作用的关键因素。Walgrave等 ［ 37 ］ 发现，虽然为期1个月的转轮运动可以显著促进3月龄和6月龄的野生型、APP/PSEN1和APP NL-G-F 小鼠脑内miR-132表达，但是这种促进效应在9月龄的AD小鼠中消失而在同龄的野生型小鼠中仍持续存在，说明运动对miRNA的促进效应与AD的发展阶段密切相关。近期，Liang等 ［ 64 ］ 在5×FAD小鼠中发现，长期的转轮运动（2月龄持续至6月龄）可促进小鼠血脑屏障的完整性，并改善小鼠的认知缺陷。他们进一步研究发现运动后的小鼠大脑外泌体中miR-532-5p的表达量显著升高，而miR-532-5p靶向调控负责维持血脑屏障功能的关键基因 Epha4 。向非运动小鼠注射miR-532-5p模拟物可以显著增强其血脑屏障功能，并降低了脑内淀粉样斑块的面积。…”

“…动物模型研究中得到的良好结果让科学家将目标转向对AD患者的干预。Li等 ［ 61 ］ 纳入80例平均年龄为73岁的中国AD患者进行为期3个月的运动，结果显示运动可以让患者的认知能力增加，同时血清中的miR-129-5p浓度增加了两倍。Chen等 ［ 63 ］ 纳入88例平均年龄为66岁的中国AD患者进行3个月的规律性运动后，患者的认知能力显著增强，血清中下降的miR-148a-3p可成倍地回升，接近同年龄段的正常人，miR-148a-3p表达量与认知能力具有显著的正相关性。基于人骨骼肌、血液和大脑等组织的多组学数据的研究结果，Chen等 ［ 65 ］ 发现，运动首先导致血液外泌体中miR-215-5p上升，随后miR-215-5p通过调控其靶基因 DH1 、 BCL2L11 和 SIRT1 抑制神经元程序性坏死，这一过程可能介导了运动所产生的AD保护效应。虽然该多组学研究为筛选能介导运动的具有AD预防效应的miRNA提供了一个全新的研究范式，但是其具体机制还需要在动物模型中开展验证性研究。…”

Special Issue “Epigenetics in Neurodegenerative Diseases”

“…Importantly, for all these neurodegenerative diseases, physical activity and rehabilitation programs are recommended for their beneficial effects that may help to slow down clinical progression or at least to mitigate clinical symptoms. Several studies showed that physical exercise influences epigenetic mechanisms [11], both in healthy subjects and in subjects with neurodegenerative diseases [12][13][14]; therefore, it is plausible that exerciseinduced beneficial effects may involve a modulation of epigenetic processes to restore physiological functions. Future studies will be important to identify epigenetic biomarkers useful for supporting these non-pharmacological measures to prevent the evolution of neurodegenerative disease, as well as to predict the outcome and the efficiency of a particular rehabilitation program.…”