Investigating the neuroprotective effect of exercise; the role of redox homeostasis

研究运动的神经保护作用;

基本信息

  • 批准号:
    1796338
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Studentship
  • 财政年份:
    2016
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2016 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Precision Medicine: Pathology to Population HealthThe aim of this project is to explore oxidative stress as a mechanism by which exercise offers protection for the brain. Oxidative stress is central to brain health, and arises when oxidants (produced by metabolic processes) overwhelm antioxidants (produced by the body as a defence). The balance between oxidants and antioxidants is referred to as redox balance and redox balance is key for cell function. Redox disturbance and more specifically, oxidative stress has been directly linked to mental disorders such as schizophrenia and depression, cognitive decline, and neurodegenerative pathology including dementia.Exercise can perturb oxidative stress and may rebalance the redox disturbances that are seen in disorders of mental health. Furthermore, exercise is known to be neuroprotective. We propose that this neuroprotective capacity is due to the ability of exercise to regulate redox balance. We have shown that glutathione (GSH) in the brain can be measured using non-invasive MR spectroscopy (Wood, Yucel et al. 2009). In a recent pilot study we have shown that we can detect changes in GSH following exercise, and that these changes appear to be exercise intensity dependent.Study 1 - What is the optimal exercise to perturb brain GSH? In a cross-over study design, we will assess the effect of moderate (MOD, 60%VO2 max); high (HIGH, 80%VO2 max); very high intensity interval exercise (HIIT; 4 x 1min intervals at 100% VO2 max with 2-min recovery between each interval) on brain GSH in healthy sedentary (older age 65-75 yrs and young 18-35 yrs) participant groups. Bouts will randomized in order and will be separated by at least 7 days to ensure any adaptive effect of a previous bout has been lost. Study 2 - Can exercise perturb brain GSH in disease?Participants for study 2 will be recruited from two clinical groups: 1) Older age adults (65-75 years) with a diagnosis of md-aMCI will be recruited via the memory clinics at the Barberry Hospital (Birmingham and Solihull Mental Health Trust). 2) Young adults with first episode psychosis (18-35 years) will be recruited via Early Intervention Services in Birmingham and Solihull. All will be currently treated and not acutely unwell.Study 2 will employ a 12-week exercise intervention, with duration and intensity identified by study 1 as having most potential for perturbing brain GSH. Brain GSH will be assessed by glutathione-specific MR spectroscopy using MEGA-PRESS and spectral editing (Terpstra, Henry et al. 2003). Data from our pilot study shows that we can measure exercise-induced change in brain GSH using this technique. To provide context to brain oxidative stress, red blood cell GSH, and white cell thioredoxin and peroxyredoxin, will be assessed. Blood markers of neuroprotection (IGF-1 and BDNF) will also be assessed. A battery of neuropsychological tests will explore measures of cognitive function that are routinely used in clinical practice. In MCI we will assess attention, working memory, episodic memory, and executive function (Haller, Missonnier et al. 2013). In first episode psychosis we will assess psychopathology and cognitive function, with a particular focus on positive symptoms (Firth, Cotter et al. 2015) and on verbal memory. We hypothesize that the HIGH exercise bout will be identified by study 1 as the optimal exercise to increase brain GSH following a period of exercise training.This research will allow us to better understand how exercise could be used in the management of conditions such as depression and schizophrenia, and in prevention or retardation of the progression of neurodegeneration.
精准医疗:本项目的目的是探索氧化应激作为一种机制,通过运动为大脑提供保护。氧化应激是大脑健康的核心,当氧化剂(由代谢过程产生)压倒抗氧化剂(由身体产生作为防御)时就会出现。氧化剂和抗氧化剂之间的平衡被称为氧化还原平衡,氧化还原平衡是细胞功能的关键。氧化还原紊乱,更具体地说,氧化应激与精神障碍(如精神分裂症和抑郁症)、认知能力下降和神经退行性病变(包括痴呆症)直接相关。运动可以扰乱氧化应激,并可能重新平衡在精神健康障碍中观察到的氧化还原紊乱。此外,运动被认为是神经保护。我们认为这种神经保护能力是由于运动调节氧化还原平衡的能力。我们已经证明,可以使用非侵入性MR光谱法测量大脑中的谷胱甘肽(GSH)(Wood,Yucel等人,2009)。在最近的一项试点研究中,我们已经表明,我们可以检测到运动后GSH的变化,这些变化似乎是运动强度dependent.Study 1 -什么是最佳的运动扰动大脑GSH?在交叉研究设计中,我们将评估中度(MOD,60%VO2最大值)的影响;高(HIGH,80%VO2最大值);极高强度间歇运动(HIIT;以100%VO2最大值进行4 x 1分钟间隔,每个间隔之间恢复2分钟)对健康久坐(65-75岁的老年人和18-35岁的年轻人)参与者组的大脑GSH的影响。比赛将按顺序随机化,并将间隔至少7天,以确保前一场比赛的任何适应性效果已经丧失。研究2 -运动可以干扰疾病中的大脑GSH吗?研究2的参与者将从两个临床组招募:1)诊断为md-aMCI的老年人(65-75岁)将通过Barberry医院(伯明翰和索利赫尔精神健康信托基金)的记忆诊所招募。2)将通过伯明翰和索利赫尔的早期干预服务招募首次发作精神病的年轻人(18-35岁)。研究2将采用为期12周的运动干预,其持续时间和强度由研究1确定为最有可能干扰脑GSH。将使用MEGA-PRESS和频谱编辑通过谷胱甘肽特异性MR波谱评估脑GSH(Terpstra,亨利et al. 2003)。我们的初步研究数据表明,我们可以使用这种技术测量运动引起的脑GSH变化。为了提供脑氧化应激的背景,将评估红细胞GSH和白色细胞硫氧还蛋白和过氧氧还蛋白。还将评估神经保护的血液标志物(IGF-1和BDNF)。一组神经心理学测试将探索临床实践中常规使用的认知功能测量。在MCI中,我们将评估注意力、工作记忆、情景记忆和执行功能(Haller,Missonnier et al. 2013)。在首发精神病中,我们将评估精神病理学和认知功能,特别关注阳性症状(Firth,Cotter et al. 2015)和言语记忆。我们假设,高运动回合将被研究1确定为最佳的运动,以增加大脑GSH后,一段时间的运动training.This研究将使我们更好地了解如何运动可以用于管理的条件,如抑郁症和精神分裂症,并在预防或延缓神经退行性疾病的进展。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Role of magnetic resonance spectroscopy in cerebral glutathione quantification for youth mental health: A systematic review.
磁共振波谱在青少年心理健康脑谷胱甘肽定量中的作用:系统评价。
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

吉治仁志 他: "トランスジェニックマウスによるTIMP-1の線維化促進機序"最新医学. 55. 1781-1787 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等:“转基因小鼠中 TIMP-1 的促纤维化机制”现代医学 55. 1781-1787 (2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
LiDAR Implementations for Autonomous Vehicle Applications
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
生命分子工学・海洋生命工学研究室
生物分子工程/海洋生物技术实验室
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
吉治仁志 他: "イラスト医学&サイエンスシリーズ血管の分子医学"羊土社(渋谷正史編). 125 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等人:“血管医学与科学系列分子医学图解”Yodosha(涉谷正志编辑)125(2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Effect of manidipine hydrochloride,a calcium antagonist,on isoproterenol-induced left ventricular hypertrophy: "Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,K.,Teragaki,M.,Iwao,H.and Yoshikawa,J." Jpn Circ J. 62(1). 47-52 (1998)
钙拮抗剂盐酸马尼地平对异丙肾上腺素引起的左心室肥厚的影响:“Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:

的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('', 18)}}的其他基金

An implantable biosensor microsystem for real-time measurement of circulating biomarkers
用于实时测量循环生物标志物的植入式生物传感器微系统
  • 批准号:
    2901954
  • 财政年份:
    2028
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Exploiting the polysaccharide breakdown capacity of the human gut microbiome to develop environmentally sustainable dishwashing solutions
利用人类肠道微生物群的多糖分解能力来开发环境可持续的洗碗解决方案
  • 批准号:
    2896097
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
A Robot that Swims Through Granular Materials
可以在颗粒材料中游动的机器人
  • 批准号:
    2780268
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Likelihood and impact of severe space weather events on the resilience of nuclear power and safeguards monitoring.
严重空间天气事件对核电和保障监督的恢复力的可能性和影响。
  • 批准号:
    2908918
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Proton, alpha and gamma irradiation assisted stress corrosion cracking: understanding the fuel-stainless steel interface
质子、α 和 γ 辐照辅助应力腐蚀开裂:了解燃料-不锈钢界面
  • 批准号:
    2908693
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Field Assisted Sintering of Nuclear Fuel Simulants
核燃料模拟物的现场辅助烧结
  • 批准号:
    2908917
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Assessment of new fatigue capable titanium alloys for aerospace applications
评估用于航空航天应用的新型抗疲劳钛合金
  • 批准号:
    2879438
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Developing a 3D printed skin model using a Dextran - Collagen hydrogel to analyse the cellular and epigenetic effects of interleukin-17 inhibitors in
使用右旋糖酐-胶原蛋白水凝胶开发 3D 打印皮肤模型,以分析白细胞介素 17 抑制剂的细胞和表观遗传效应
  • 批准号:
    2890513
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
CDT year 1 so TBC in Oct 2024
CDT 第 1 年,预计 2024 年 10 月
  • 批准号:
    2879865
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Understanding the interplay between the gut microbiome, behavior and urbanisation in wild birds
了解野生鸟类肠道微生物组、行为和城市化之间的相互作用
  • 批准号:
    2876993
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship

相似国自然基金

骨髓抑制再生单个核细胞移植通过调节线粒体功能在脑缺血再灌注损伤中的神经保护机制研究
  • 批准号:
    82371301
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
新型四环素类似物的优化设计、合成及神经保护作用研究
  • 批准号:
    20972011
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    35.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
新型神经元保护剂的设计合成和活性评估
  • 批准号:
    20372005
  • 批准年份:
    2003
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Combinatorial Neuroprotective Strategies for Preterm Brain Injury
早产儿脑损伤的组合神经保护策略
  • 批准号:
    10798705
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Transcriptional regulation of neuroprotective microglia subtypes in health and disease
健康和疾病中神经保护性小胶质细胞亚型的转录调控
  • 批准号:
    10679200
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Identification and optimization of verapamil as a novel neuroprotective and anti-inflammatory agent for reducing long-term neurological morbidities following organophosphate-induced status epilepticus
维拉帕米作为新型神经保护和抗炎剂的鉴定和优化,用于减少有机磷引起的癫痫持续状态后的长期神经系统发病率
  • 批准号:
    10727765
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
A Novel Neuroprotectant to Reduce Ischemic Injury
一种减少缺血性损伤的新型神经保护剂
  • 批准号:
    10576568
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Therapy-induced cognitive impairment in a rat model of prostate cancer
前列腺癌大鼠模型中治疗引起的认知障碍
  • 批准号:
    10766874
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
CD98hc Brain Shuttles for Delivering Off-the-shelf Neuroprotective Antibodies in Alzheimer's Disease
CD98hc 脑穿梭机为阿尔茨海默病提供现成的神经保护抗体
  • 批准号:
    10566062
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Development of a novel peptide therapeutic for traumatic brain injury
开发一种新型肽治疗创伤性脑损伤
  • 批准号:
    10602192
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Completion of Non-clinical long-term GLP safety and GMP manufacture for first-in-class neuron regenerative therapy, NNI-362 Phase 2 POC AD trial
完成用于一流神经元再生治疗的非临床长期 GLP 安全性和 GMP 生产,NNI-362 2 期 POC AD 试验
  • 批准号:
    10710666
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Kv2.1-Targeted First in Class Neuroprotective Therapeutic for Acute Ischemic Stroke
Kv2.1 靶向急性缺血性中风的一流神经保护疗法
  • 批准号:
    10598185
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
N-acetylserotonin alleviates neurotoxicity in alcohol misuse following TBI
N-乙酰血清素可减轻 TBI 后酒精滥用造成的神经毒性
  • 批准号:
    10591834
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了