运动神经元病(MND)是一种破坏性疾病,通过损害将大脑连接到肌肉的运动神经元(神经细胞),导致进行性肌肉无力。这些神经元使我们能够移动、呼吸、进食,并最终维持生命。
与许多与生活方式相关的慢性疾病不同——在那里,“不健康”会增加患病风险——MND并不遵循常规规则。
事实上,近年来一些最引人注目的MND病例涉及精英运动员:橄榄球传奇人物多迪·威尔(Doddie Weir)和罗布·伯罗(Rob Burrow)就是两个著名的例子。意大利此前的研究还发现,前职业足球运动员中MND的发病率有所增加。
但等等——这些都是精英运动员啊。他们是最健康的人群。我们总是被告知,锻炼可以预防心脏病、中风、糖尿病和多种癌症。那么为什么它会与像MND这样毁灭性的疾病相关呢?
这是我们在谢菲尔德转化神经科学研究所(SITraN)正在研究的问题,该研究所隶属于谢菲尔德大学(University of Sheffield)。我们正在探索剧烈体力活动可能如何在触发MND方面发挥作用。
多迪·威尔(Doddie Weir),于2018年拍摄,2022年底因MND去世,享年52岁(PA)
我们提出的第一个问题之一是,这种联系是否仅仅归因于生存者偏差。换句话说,更多锻炼的人是否会因为受到更常见死亡原因的保护而患上MND?
为了解决这个问题,我们转向了遗传学。具体来说,我们研究了MND、锻炼和基因突变之间的联系——即从出生起就固定不变且不受生活方式或生存影响的DNA变化。
我们发现,一小部分基因上倾向于从事高强度体力活动的人也携带了MND的遗传风险,但仅限于非常剧烈的无氧运动。其他形式的锻炼,如举重,则没有影响。重要的是,这种联系似乎与头部受伤无关,后者也被认为可能是与运动相关的MND的潜在原因。
多少才算太多?
需要强调的是,大多数运动员永远不会患上MND。剧烈运动与疾病之间不存在简单的因果关系。
我们在遗传学研究中观察到的是剂量效应;只有在进行极端水平的活动时,例如每周超过12小时的剧烈运动,风险才会显现。即使如此,大多数人也不会继续发展为MND。但在这一群体中,MND的风险高于普通人群。
这与瑞典的一项研究结果相呼应,该研究涉及参加瓦萨洛佩特(Vasaloppet)越野滑雪比赛的滑雪者,这是一场艰苦的90公里比赛。速度最快的滑雪者,即表现谱系顶端的人,患MND的可能性是普通人群的四倍。然而,排名中游的滑雪者,其风险比平均水平低50%。
为什么?我们认为,极端水平的体力活动可能会关闭运动神经元内的保护机制。这些机制就像安全开关,防止神经元过度兴奋并耗尽。关闭它们可能会提高表现——但代价可能是长期的。我们现在正在研究是否可以重新激活这些安全机制,以预防或延缓MND的发生。
为了开发治疗方法,我们首先需要一个可靠的疾病模型,这就是果蝇的作用。我们已经设计出携带已知MND遗传风险因子的果蝇。
在健康的果蝇中,锻炼可以增强力量并延长寿命——就像在人类中一样。但在易患MND的果蝇中,锻炼则产生相反的效果:它使它们变得更弱,并加速运动神经元的损失。我们在人类研究中也看到了类似的模式。
现在,我们正在测试可以防止这种损害的干预措施。初步结果表明,关键可能在于调整运动神经元和肌肉之间的电信号;从而让我们保留锻炼的好处,同时消除风险。
运动员应该担心吗?
不必恐慌,只需有所认识。锻炼总体上有极大的益处,几乎每个人都应该被鼓励去锻炼。大多数职业运动员一生都保持极佳的健康状态。
但对于一小部分人来说,极端的无氧训练可能隐藏着风险。
运动神经元病(MND)的症状
最初可能出现的症状包括:
- 手部僵硬或无力——您可能会遇到握持或抓取物品的困难
- 腿部和脚部无力——您可能会觉得爬楼梯困难,经常绊倒,难以抬起或移动您的脚(足下垂)
- 肌肉抽搐、痉挛或肌肉痉挛(肌肉痛苦地收紧)
随着MND恶化,您可能会:
- 呼吸、吞咽和说话困难
- 分泌大量唾液(流涎)
- 情绪和性格发生变化
- 无法行走或移动
通过早期识别这些个体并更好地理解基础生物学,我们的目标是制定有针对性的预防和治疗策略——同时不阻止积极生活的无数益处。
科学仍在不断发展。但目标很明确:让运动更安全,让运动神经元病更少见。
约翰纳森·库珀-诺克(Johnathan Cooper-Knock)是谢菲尔德大学医学院及人口健康学院神经病学高级讲师。
帕梅拉·J·肖(Pamela J·Shaw)是谢菲尔德大学医学院及人口健康学院神经病学教授。
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