图 肌肉来源的线粒体囊泡损害海马能量代谢诱导认知障碍的模式图
在国家自然科学基金项目（批准号：92149306、82120108009、81930022、82430028）等资助下，中南大学湘雅医院罗湘杭教授团队与彭慧教授团队在运动与认知领域研究方面取得进展。研究成果以“过量运动通过肌肉来源的线粒体囊泡损害认知功能（Excessive vigorous exercise impairs cognitive function through a muscle-derived mitochondrial pretender）”为题，于2025年12月3日在《细胞•代谢》（Cell Metabolism）杂志在线发表。论文链接：https://authors.elsevier.com/c/1mCvF5WXUlaYu-。
适度运动是公认的预防疾病和促进健康的重要方式。根据世界卫生组织的建议，每周进行约150~300分钟的中等强度或75~150分钟的高强度有氧运动，对维持机体健康具有积极意义。然而，运动量与部分健康收益之间呈现“倒J型”曲线关系，例如适度的运动有助于改善心功能，而过量运动反而可能导致心肌损伤。目前，运动量与认知功能之间是否也存在类似的规律，及其潜在机制仍然未知。
研究团队通过对人群数据进行分析，发现运动量与认知功能之间也存在“倒J型”曲线关系。过量运动（每周代谢当量达到3972以上）与较差的认知测评结果显著相关。进一步机制研究表明，过量运动诱导的乳酸堆积会刺激肌肉分泌一类特定的细胞外囊泡（Mitochondria-derived vesicles，otMDV），该类囊泡表面高表达血小板活化因子（PCNA-associated factor，PAF），且富含线粒体DNA（Mitochondrial deoxyribonucleic acid，mtDNA）。otMDVs释放的mtDNA可激活天然免疫信号通路，阻止海马线粒体运输到突触。同时，otMDVs表面的PAF可与突触结合蛋白协同结合线粒体在突触部位的锚定位点，从而损害突触局部的能量供应，最终导致认知功能损害。PAF中和抗体能缓解过量运动引起的突触损失和认知功能障碍。最后，研究团队通过人群横断面研究和随机对照试验，建立了过量运动与认知障碍之间的联系，并揭示了otMDV在此过程中的关键作用（图）。
该研究成果不仅确认了适度运动对认知健康的积极影响，也在人群层面揭示了过量运动与认知功能下降之间的关联。该发现在运动训练的科学指导、认知损害预防与治疗等领域有广阔的应用前景。