在老龄化的趋势下，认知衰退成为必须解决的医学挑战。随着年龄的增长，个人的认知能力下降不仅影响生活质量，更为社会带来了沉重负担。尽管大众普遍认可运动对健康的积极影响，但其对大脑的具体作用机制依然模糊不清。早期研究多聚焦于生活方式改变对认知的影响，却常常忽视血液中的生物标志物的重要性。

2025年2月27日，加拿大卡尔加里大学卡明医学院在《Annals of Neurology》（影响因子=81）发表的一项研究，通过血浆蛋白质组学和代谢组学分析，揭示了有氧运动是如何改变血浆中的蛋白质和代谢物，从而影响认知功能。这项研究不仅提供了新的生物标志物，还为预防认知衰退指明了新的方向。

样本信息

本研究纳入了24名社区居住的老年人（平均年龄64岁）。所有参与者均完成了为期6个月的有氧运动干预，并进行了长达5年的跟踪调查。其中，12名参与者的认知功能有所改善，而另12名则出现了认知能力下降。在干预前后及研究结束时的5年，研究团队收集了参与者的血浆样本。

实验技术

本研究采用了血浆蛋白组学、代谢组学、稀疏偏最小二乘判别分析（sPLS-DA）以及机器学习等技术。本研究首次发现一系列与认知功能改善相关的血浆蛋白质和代谢物，尤其是GPLD1、ITIH2、SERPINF1和LGALS3BP等蛋白质。研究还揭示了运动与睡眠的双重影响：运动不仅对认知功能产生积极影响，良好的睡眠质量也与这些蛋白质的变化密切相关。

研究结果

认知改善者的蛋白质特征

通过稀疏偏最小二乘判别分析，识别出认知改善与认知下降参与者之间的差异表达蛋白。研究发现认知改善参与者的血浆中存在多种与认知功能改善相关的蛋白质，如GPLD1、ITIH2、SERPINF1和LGALS3BP等。这些蛋白质与睡眠效率及心肺功能显著相关，说明运动可能通过影响血浆中的蛋白质水平来改善认知功能。

机器学习模型的验证

研究利用机器学习模型（如随机森林、ElasticNet和XGBoost）验证了这些蛋白质的预测能力。随机森林模型在预测认知功能改善和下降方面表现出较高的准确性，尤其是在使用前20个关键蛋白质时，模型的预测性能最佳。这些关键蛋白质包括GPLD1、SERPINF2和von Willebrand因子等。

代谢物与认知的关系

通过靶向代谢组学分析参与者血浆代谢物的变化，研究发现与男性和女性认知功能改善及下降相关的一组代谢物。在男性参与者中，脱氧胆酸、尿嘧啶和10-羟基癸酸与认知改善相关，而L-半胱氨酸则与认知能力下降相关；在女性参与者中，皮质酮与认知改善有关。这表明，某些代谢物可能成为认知衰退的生物标志物。

认知下降与血小板激活的关系

研究还观察到，认知功能下降的个体，其血浆中的促凝血因子活性较高，提示血小板过度激活，增加了血栓形成的风险。通过进一步实验，发现认知功能下降者的血浆在动脉压力下更易形成血栓，这为理解血小板激活与认知衰退之间的关系提供了重要的证据。

研究结论

这项研究首次提供了针对认知衰退和改善的潜在生物标志物，其中GPLD1、ITIH2、SERPINF1等蛋白质作为关键标志物，不仅与认知功能改善相关，还与睡眠质量和心肺功能息息相关。因此，强调了生活方式干预（如泛亚电竞倡导的运动和良好的睡眠）在预防认知衰退中的重要性。此外，研究还指出认知功能下降可能与血液的高凝状态相关，这为预防认知衰退提供了新的干预靶点。