《细胞·代谢》：运动产生的乳酸，立大功了
《细胞·代谢》：运动产生的乳酸，立大功了
最近这段时间，看到了不少与乳酸相关的坏消息。4月份，苏州大学团队发现乳酸在肿瘤发生中扮演重要角色；上个月，中山大学团队发现乳酸化在DNA修复中发挥作用。就在人们为乳酸摇头叹气、扼腕叹息的时候，一项让人眼前一亮的研究出现了。
今天，由暨南大学粤港澳中枢神经再生研究院张力领衔的研究团队，在著名期刊《细胞·代谢》上发表一篇重要研究成果。他们发现，运动产生的乳酸，会促进大脑中多种突触蛋白的乳酸化，这有利于突触结构和功能的完整性，进而赋予运动对象更强的抗焦虑能力。值得注意的是，这也是科学家首次发现，大脑的非组蛋白乳酸化可以通过调节突触传递和神经网络活动，发挥调节应激恢复能力的作用。
众所周知，运动可以改善焦虑等精神疾病。然而，作为运动过程中机体产生的重要代谢产物，乳酸是否有助于对抗焦虑；如果是的话，又是如何对抗焦虑，目前仍不清楚。考虑到近年来越来越多的研究发现乳酸化在调节蛋白功能发面发挥着重要的作用，张力团队提出：运动带来的血液及大脑乳酸水平升高，可能会改变脑内蛋白质的乳酸化状态，从而改变机体对压力的适应能力。
为了验证上述假设，研究人员先让4-5周龄的慢性束缚应激（CRS）小鼠模型，进行为期14天的跑步机运动（每天1小时，速度为10米/分钟）。从研究结果来看，跑步有效地防止了焦虑样行为的发生。看来运动确实有助于对抗焦虑。
接下来，他们分析了小鼠体内的乳酸水平，发现与正常小鼠相比，CRS小鼠血液、肝脏、肌肉和大脑内侧前额叶皮层（mPFC）的乳酸水平全都下降了；而CRS小鼠在运动后，不仅肌肉和肝脏中的乳酸水平升高，血液和mPFC的乳酸水平也升高了。
以上数据说明，乳酸在运动抗焦虑中可能发挥重要作用。为了进一步证明上述推论，张力团队直接给CRS小鼠模型静脉注射乳酸。行为测试结果表明，注射乳酸之后，CRS小鼠的焦虑样行为真的显著减少了。此外，如果给小鼠注射抑制乳酸产生的物质的话，运动抗焦虑的作用也显著减弱。此时，我们不难看出，乳酸确实在运动抗焦虑中发挥关键作用。
既然已经将目标锁定在乳酸上，那么乳酸化就是绕不过去的话题了。在对小鼠的脑组织展开广泛的乳酸化检测之后，张力团队发现运动之后，乳酸化的水平确实升高了。他们还发现了一组蛋白质，它们的乳酸化水平，在CRS小鼠模型中降低，在运动的CRS小鼠模型中却是升高的。显然，关键蛋白就在其中。
在这些蛋白中，SNAP91（又称AP180）引起了研究人员的注意。因为它不仅是受调控最显著的突触蛋白，而且在CRS条件下乳酸化（SNAP91的K885）水平下调，在运动后乳酸化水平会升高。
接下来，张力团队在SNAP91中引入了K885R突变，探索SNAP91乳酸化的功能。他们发现，SNAP91发生K885R突变的小鼠，神经元兴奋性较低，突触传递功能受损；此外，这种小鼠还表现出焦虑样行为。即使让这些突变小鼠运动，SNAP91的乳酸化水平也被抑制，运动的抗焦虑效果也消失了。
不难看出，运动确实是通过促进SNAP91乳酸化，改善了小鼠的焦虑样行为。
总的来说，张力团队这项研究成果表明，运动产生的乳酸，会加强大脑内侧前额叶皮层（mPFC）中SNAP91 K885位点的乳酸化，改善了突触结构和功能，进而赋予小鼠对抗焦虑的能力。值得注意的是，这也是首个大脑中非组蛋白乳酸化的研究。对于被焦虑等精神疾病困扰的人而言，这个研究真的非常有价值。从研究数据来看，虽然压力应激会降低SNAP91的乳酸化水平，破坏大脑的神经网络，导致焦虑症状；但是只要运动起来，SNAP91的乳酸化水平差不多就能恢复到正常水平，最终消除焦虑。还有，由于运动之后大脑中的乳酸水平也会增加，因此，运动之后神清气爽、耳清目明可能也是乳酸在帮忙。所以啊，咱们一定要养成运动这个好习惯。