中枢神经系统(CNS)由血脑屏障(BBB)、血-脑脊液屏障(BCSFB)及脑膜屏障等特殊结构共同守护,这些屏障协同调控分子交换并维持神经稳态。现有证据表明,上述屏障并非静态结构,而是可动态响应体力活动(PA)等系统性生理刺激——PA是一种能够诱发系统性生理适应的自主性行为。本综述系统梳理了CNS屏障的结构与功能组成、完整性核心生物标志物,以及PA调控屏障功能与特性的分子机制。现有数据一致显示,规律PA可通过上调紧密连接蛋白、降低氧化应激、抑制促炎信号通路、改善内皮功能及调控犬尿氨酸(KYN)通路,增强BBB稳定性。PA诱导的适应性改变还可提升生理及病理状态下屏障的韧性,相关病理场景包括缺血性脑卒中、创伤性脑损伤、神经退行性疾病及应激相关精神障碍。综上,现有证据支持PA可作为促进CNS屏障完整性与神经血管健康的非药物策略。然而,仍需更多机制研究与纵向研究明确PA的剂量-效应关系、不同运动模式的特异性效应及临床转化价值,同时需整合多类CNS屏障的协同作用,并关注上述反应可能存在的性别差异。
1. 引言
中枢神经系统由血脑屏障、血-脑脊液屏障及脑膜屏障构成的网络共同防护,这些结构通过调控分子交换、限制免疫细胞入侵及抵御外周环境波动,维持脑内稳态。胶质界膜与上述屏障共同形成动态协调系统,参与多种CNS疾病的病理生理过程,并可随生活方式改变发生适应性变化。屏障完整性依赖于神经血管单元(NVU)的功能,该单元由被紧密连接(TJ)与黏附连接(AJ)复合物密封的内皮细胞、周细胞、星形胶质细胞终足、神经元、微胶质细胞、基底膜及相关细胞外基质构成,共同决定屏障的选择性通透与稳态维持。屏障组分的破坏会导致营养物质转运异常、废物清除障碍及离子梯度失衡,进而损害神经元功能,参与多种CNS疾病的发病过程。例如,缺血性脑卒中与轻度创伤性脑损伤(mTBI)发生后BBB早期破坏会促进水肿、炎症及继发性神经元损伤;多发性硬化(MS)与阿尔茨海默病(AD)等神经退行性疾病中,屏障 breakdown 会促进免疫细胞浸润与异常蛋白蓄积;慢性应激与重度抑郁障碍(MDD)则与BBB通透性升高及TJ表达降低密切相关。
除神经保护作用外,脑屏障可动态响应PA等系统性生理状态。本综述将PA定义为可诱导生理反应与长期适应性的自主性行为,运动则是PA的有计划、结构化子集,多以体能训练的形式重复开展。在CNS屏障调控研究中,PA与结构化运动范式均被用于探索运动诱导的生理适应,多数研究通过对比活动与久坐状态,阐明运动对屏障功能的获益,尤其在病理背景下。新兴证据表明,PA可通过稳定TJ蛋白、降低氧化应激、抑制促炎信号及调控KYN通路等多条途径影响BBB完整性,间接保护屏障免受分子损伤。实验与临床数据显示,PA可对抗应激相关的BBB功能障碍;在缺血性脑卒中与TBI中,PA可通过抑制基质金属蛋白酶-9(MMP-9)、上调TJ蛋白等通路减轻BBB破坏;在神经退行性疾病与心境障碍中,PA可通过调控细胞旁与跨细胞通透机制,缓解疾病相关的BBB功能障碍并改善行为学结局。PA诱导的预处理概念认为,规律PA可通过强化BBB结构与功能,提升脑对未来损伤的耐受能力。临床前研究显示,PA预处理可通过抗氧化、抗炎及血管保护联合机制,减少缺血损伤与应激暴露后的BBB破坏。本综述旨在系统概述CNS屏障的结构功能特征、完整性生物标志物,以及生理与病理状态下PA的调控效应,重点关注缺血损伤、创伤性脑损伤、神经退行性疾病及应激相关精神障碍,阐明PA促进屏障韧性与CNS稳态的机制。
2. 脑屏障:结构、功能与完整性生物标志物概述
2.1 血脑屏障
BBB是CNS中研究最深入的屏障,其核心不通透性由TJ决定,TJ包含闭合蛋白家族(尤其是闭合蛋白1、5、11、12、25)、闭锁小带蛋白、tricellulin及连接黏附分子(JAM)。AJ主要由钙黏蛋白与连环蛋白构成,为TJ组装与维持提供结构支撑。跨膜蛋白通过胞质支架蛋白(包括闭锁小带蛋白ZO-1、ZO-2、ZO-3)与肌动蛋白细胞骨架相连,上述支架蛋白负责TJ复合物的组织;cingulin与afadin等附加支架蛋白进一步将连接复合物锚定至细胞骨架,维持内皮细胞极性与屏障功能。基底膜与内皮糖萼进一步强化屏障特性,NVU内的多样信号通路与细胞互作共同调控BBB完整性与功能。
BBB通过严格控制血液与脑之间的离子、营养物质及细胞交换,保护神经组织免受毒素、病原体及外周免疫事件干扰,维持CNS稳态。其功能通过多机制协同实现:TJ与AJ介导的细胞旁封闭是屏障完整性的核心,其中闭合蛋白-5是调控屏障特性的关键TJ蛋白;脂质转运体主要易化超家族域包含蛋白2A(MFSD2A)抑制小窝形成,阻断跨细胞转运,维持BBB完整性;P-糖蛋白(P-gp)、多药耐药蛋白及乳腺癌耐药蛋白(BCRP)等主动外排泵可清除异生物质与代谢物,防止神经毒素在脑内蓄积;单胺氧化酶、细胞色素P450及多种肽酶等代谢酶可在内皮界面降解神经递质与毒素,协同发挥保护作用。此外,BBB还作为神经免疫界面,调控白细胞介素-1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等细胞因子信号,并通过细胞间黏附分子-1(ICAM-1)、血管细胞黏附分子-1(VCAM-1)等内皮黏附分子控制白细胞迁移。
2.2 血-脑脊液屏障
脉络丛(CP)是产生大部分脑脊液(CSF)的组织,其构成的BCSFB是目前研究较少的屏障之一。结构上,BCSFB由含窗状毛细血管的血管化间质及覆盖其上的连续上皮层构成,上皮层通过TJ实现密封。BCSFB上皮同时表达TJ与AJ:TJ网络主要由闭合蛋白-1、闭合蛋白-2、闭合蛋白-3、闭合蛋白-11、闭锁小带蛋白与支架蛋白ZO-1组成,其中闭合蛋白-1是CP上皮细胞特异性表达的BCSFB标志,闭合蛋白-2形成阳离子选择性孔道,介导CSF生成所需的细胞旁离子与水转运;闭合蛋白-11参与平行TJ链的形成,该结构也见于髓鞘与支持细胞;JAM-A维持细胞极性与屏障完整性,JAM-C仅局限于第四脑室CP。BCSFB的AJ以E-钙黏蛋白为核心,通过与连环蛋白复合物(β-连环蛋白、α-连环蛋白)及p120结合,将连接锚定至肌动蛋白细胞骨架,维持上皮细胞黏附与极性。
BCSFB也是炎症反应扩散与CNS废物排出的关键界面,CSF分泌与重吸收由溶质载体转运蛋白(SLC)等特定转运体调控。例如,有机阳离子转运体SLC29A4可将血清素、多巴胺与组胺从CSF中清除,终止神经递质信号并保护神经组织。结合代谢酶的转运活性使BCSFB成为动态调控界面,既可限制有害物质入脑,又允许营养物质选择性摄取与代谢废物排出。
2.3 脑膜屏障
脑膜是覆盖CNS的三层纤维膜,由硬脑膜、蛛网膜与软脑膜构成,其中蛛网膜与软脑膜合称柔脑膜,共同构成调控CNS通透性的脑膜屏障系统。硬脑膜是位于颅骨下方的坚韧外层膜,含窗状血管与淋巴通道,内侧与蛛网膜屏障细胞相接。蛛网膜由外层屏障细胞层与内层小梁区构成,小梁区跨越蛛网膜下腔;屏障层含TJ,调控硬脑膜与充满CSF的蛛网膜下腔之间的溶质与免疫细胞交换,维持选择性通透以保障CNS稳态。软脑膜是紧贴脑表面的薄层结构,与胶质界膜通过星形胶质细胞终足相连,虽无TJ,但通过桥粒与间隙连接维持稳定性,协调细胞间通讯与CSF动力学。
脑膜屏障的结构完整性依赖于连接蛋白网络:TJ组分(如ZO-1、闭合蛋白-11)维持蛛网膜屏障的细胞旁封闭,AJ(尤其是E-钙黏蛋白)与连接蛋白43等间隙连接提供代谢与机械偶联,上述细胞间复合物共同维持屏障功能,抵御炎症与机械应激。胶质界膜虽不属于脑膜结构,但在功能上延续脑膜屏障向脑实质延伸,与软脑膜共同构成协调界面,调控CNS通透性与免疫细胞入侵。胶质界膜具有高度动态性,神经炎症期间反应性星形胶质细胞可重新组装由JAM-A、闭合蛋白-1、闭合蛋白-4构成的TJ,其中闭合蛋白-1与闭合蛋白-4参与胶质瘢痕形成,JAM-A调控免疫细胞迁移,这种适应性重塑体现了胶质界膜在病理状态下平衡脑实质保护与可控免疫活动的功能。
2.4 脑屏障的动态整合
BBB、BCSFB与脑膜屏障形成动态整合的协同网络,共同维持CNS稳态,三者虽均以保护神经组织、维持内环境稳定为核心功能,但在细胞组成、解剖定位与生理特性上存在差异。BCSFB在屏障功能上与BBB相似,但分布于CP的多个解剖位点;尽管BCSFB通透性通常更高,但并不一定提升深部脑实质的物质生物利用度。CP上皮细胞还分泌CSF并表达多种转运系统,调控离子与营养物质转运,促进有毒物质清除;脑室表面的吞噬性Kolmer(室管膜上层)细胞参与脑室系统的免疫监视与稳态维持。
除调控分子交换外,脑膜屏障与脑膜淋巴管、巨噬细胞、树突状细胞及高度动态的胶质界膜共同提供结构与免疫韧性。稳态下,星形胶质细胞终足通过水通道蛋白-4(AQP4)介导水转运,形成选择性通透界面,既支持免疫监视,又限制免疫细胞不受控地浸润至脑实质。脑屏障并非孤立结构,而是通过物理与功能连接形成整合网络:毛细血管水平,BBB内皮基底膜与胶质界膜基底膜融合形成统一密封结构;较大血管水平,两者分离形成血管周围间隙(PVS),连通蛛网膜下腔与脑实质。功能上,BBB调控血液-组织间液(ISF)交换,BCSFB与蛛网膜屏障过滤血液生成并分隔CSF;CSF沿PVS流动,富含AQP4的胶质界膜促进CSF与ISF交换,驱动类淋巴系统废物清除。动态整合还调控免疫监视:BBB限制循环白细胞入脑,CP允许免疫细胞受控进入CSF,蛛网膜屏障与胶质界膜则作为检查点,阻止免疫细胞从硬脑膜与蛛网膜下腔浸润,上述多层面屏障网络共同保障神经保护、液体平衡与CNS免疫特权的协调维持。
3. 体力活动对脑屏障的影响:紧密连接、犬尿氨酸通路与炎症
PA对脑屏障的获益由多重机制介导,包括内皮一氧化氮(NO)信号激活、TJ蛋白稳定、核因子-κB(NF-κB)等炎症通路抑制及KYN通路代谢调控。持续PA可通过改善内皮功能、促进抗氧化与血管生成信号,增加脑毛细血管密度,减轻有害的BBB破坏。PA诱导的层流剪切应力升高可激活内皮型一氧化氮合酶(eNOS),提升NO生物利用度,调控血管舒张、内皮存活信号及内皮连接复合物稳定。跑步机训练已被证实可提升内皮NO生物利用度、增加TJ蛋白表达,进而增强屏障的完整性与连贯性;同时还可提升脑血管功能,通过增强内皮抗氧化能力、限制活性氧(ROS)介导的TJ复合物降解,降低氧化应激。上述结果提示,规律中高强度PA可通过调控氧化还原失衡、诱导内皮适应,维持BBB稳态。
除血管效应外,PA是炎症信号的强效调控因子,可推动全身向抗炎状态转变,表现为TNF-α与IL-6水平降低、IL-10水平升高,有助于缓解慢性炎症、恢复免疫平衡。在神经-免疫界面,PA可抑制NF-κB与丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路激活,上述通路是炎症基因转录的核心调控因子,可防止小胶质细胞过度激活与细胞因子过量释放;同时驱动小胶质细胞向抗炎修复表型转化,促进神经营养信号与组织修复。相反,神经炎症条件下,外周与CNS来源的促炎介质会上调ICAM-1与VCAM-1黏附分子表达,促进白细胞黏附与跨内皮迁移,同时激活MMP-9与MMP-12、破坏AQP4表达,加剧BBB功能障碍与神经炎症进程。因此,PA可在全身与神经层面双重调控炎症,维持TJ结构稳定。
另一互补机制为KYN通路调控。炎症状态下,吲哚胺2,3-双加氧酶1(IDO1)与色氨酸2,3-双加氧酶(TDO)激活,加速色氨酸转化为KYN,进而生成3-羟基犬尿氨酸与喹啉酸等神经活性代谢产物,上述物质可诱发氧化应激与兴奋性毒性。自主跑轮运动(VWR)可通过增加骨骼肌犬尿氨酸氨基转移酶(KAT)水平,将KYN通路的代谢方向转向神经保护,KAT可将KYN转化为抗炎抗氧化的犬尿喹啉酸(KYNA);由于KYNA仅能有限穿透BBB,这种外周转化可有效减少到达脑内的神经毒性KYN代谢物。PA的强度会影响上述变化的程度,耐力训练与高强度训练均可显著提升KAT表达与KYNA生成。
BBB稳定、炎症重编程与KYN通路调控的整合,体现了PA如何同时促进全身与CNS韧性。NO依赖的内皮信号通过增强TJ完整性降低通透性,抑制免疫细胞浸润与NF-κB介导的炎症;同时外周KYN代谢将潜在有害中间产物分流,建立代谢调控与屏障保护的关联。总体而言,PA通过抗氧化、抗炎、内皮保护与神经营养通路,维持或恢复BBB及其他CNS屏障的功能与完整性。VWR训练可改善β-淀粉样蛋白(Aβ)等代谢产物的类淋巴清除,这在神经退行性疾病背景下尤为重要;此外,PA还可通过增加脑膜淋巴管的可塑性、管径与出芽,促进脑废物清除与脑膜淋巴引流。
尽管PA对BBB的影响已得到广泛研究,但新兴证据表明CP上皮也可响应PA诱导的全身适应。PA可通过调控氨基酸与能量代谢通路(包括三羧酸(TCA)循环与谷胱甘肽周转)影响CP上皮细胞的代谢活性,上述适应可提升线粒体效率与氧化还原平衡,维持谷胱甘肽稳态;通过稳定烯酰辅酶A水合酶短链1(ECHS1)、羟类固醇17-β脱氢酶10(HSD17B10)与乳酸脱氢酶A(LDHA)等代谢酶的活性,PA支持整体脑能量代谢。此外,PA的神经保护作用还通过调控神经元-胶质互作、调节星形胶质细胞与小胶质细胞反应性实现,可减少神经炎症。
4. 病理状态下体力活动对脑屏障的影响
4.1 缺血性脑卒中
缺血性脑卒中占所有卒中的87%,是全球致残与致死的主要原因之一。与上述普遍机制一致,PA可通过抗氧化、抗炎与连接稳定通路,保护缺血损伤后的BBB完整性。研究显示,ICAM-1与VCAM-1上调可促进白细胞黏附与跨内皮迁移,加剧神经炎症与继发性损伤,使血浆成分与神经毒性物质渗出至脑实质,加重神经元死亡与卒中不良结局。现有急性卒中治疗(包括溶栓与取栓)受限于狭窄的时间窗与显著的风险,药物治疗常无法预防长期神经功能缺损,因此PA已成为具有潜力的非药物干预策略,可对抗潜在的BBB功能障碍。例如,大鼠大脑中动脉阻塞(MCAO)前进行跑步机训练预处理,可显著提升超氧化物歧化酶(SOD)等抗氧化酶活性、降低丙二醛(MDA)水平,减少氧化损伤并改善BBB完整性。卒中后PA可维持TJ蛋白表达、抑制MMP-9活性,共同减轻BBB破坏并缩小梗死体积。其他研究也证实,跑步机训练预处理可维持或恢复BBB与CSF相关屏障功能,抑制MMP-9过表达,进一步减轻脑水肿。通过增强脑膜淋巴管功能与AQP4依赖的类淋巴转运,跑步机训练可促进代谢废物清除,支持CSF-ISF交换,调控缺血后脑内液体稳态与水肿动态,最终促进脑恢复。
此外,PA可通过增加内皮eNOS表达、促进血管生成改善内皮功能。在大鼠脑缺血模型中,跑步机训练还可通过下调MMP-12、抑制IL-1β与IL-18等促炎细胞因子、减轻小胶质细胞激活,促进小胶质细胞向抗炎表型极化,降低神经炎症,上述效应可能通过维持TJ完整性与微血管稳定性,共同保护BBB结构与功能。但需注意,卒中后早期不应引入高强度跑步机训练,否则可能因增加脑血流、破坏缺血灶稳定性,加重脑损伤并升高神经血管并发症风险。
4.2 轻度创伤性脑损伤
mTBI占全球每年6900万例TBI的绝大多数,但多数病例未被确诊。其病理过程分为原发与继发两个阶段:初始机械撞击后,延迟的继发性损伤级联被触发,可持续数小时至数月,是干预的关键窗口期,该阶段以广泛的神经炎症与BBB破坏为特征,会加剧原发损伤。尽管mTBI患病率高且具有长期认知与情绪损害风险,但目前有效治疗手段有限,PA已成为有前景的非药物干预方式。证据表明,中等强度跑步机训练可直接靶向上述继发性损伤机制,减轻神经炎症并增强神经保护,凸显PA作为缓解mTBI复杂后果的安全有效策略的价值。与卒中干预类似,mTBI中PA干预的强度至关重要,高强度活动可能加重患者病情或导致病情不稳定。
mTBI通过至少两条主要机制破坏BBB,驱动继发性损伤:其一,初始机械力可导致血管、神经元与胶质细胞承受剪切力,引起轴突牵拉、微血管破裂与神经元死亡;其二,mTBI启动生化级联反应,尤其是MMP激活,形成炎症与神经元损伤的反馈环路,导致长期功能缺损。
PA已成为调控TBI后BBB、改善预后的有前景干预手段,临床前研究已证实其价值。TBI前或后进行规律跑步机训练,可通过调控氧化应激与凋亡预防BBB破坏;运动预处理可通过降低MDA与蛋白质羰基等氧化应激标志物,减轻脑水肿并改善神经学结局。跑步机训练还可调控炎症反应、维持BBB功能:在大鼠液压冲击伤(FPI)模型中,4周有氧预处理可降低IL-1β、TNF-α等促炎细胞因子,升高抗炎因子IL-10,降低髓过氧化物酶(MPO)活性,维持Na+/K+-ATP酶活力,共同降低BBB通透性。此外,BBB破坏会使胶质纤维酸性蛋白(GFAP)、神经元特异性烯醇化酶(NSE)、S100β与热休克蛋白70(HSP70)等脑损伤生物标志物进入循环,与不良预后相关;跑步机训练可降低上述血清标志物水平,同时减少小胶质细胞激活与全身细胞因子释放。
PA诱导的因子(如MMP-2组织抑制剂(TIMP2)与鸢尾素)也可能为减轻TBI后BBB损伤提供新治疗思路。近期研究显示,自主跑动小鼠的血浆输注可加速TBI后恢复,该效应部分由升高的TIMP2介导,可减轻BBB breakdown;同样,跑步机PA与外源性鸢尾素均可提升血浆鸢尾素水平,上调ZO-1、闭锁小带蛋白、闭合蛋白-5等TJ蛋白表达,减轻炎症、氧化应激与内皮凋亡,维持BBB完整性。此外,VWR预处理可增强血管内皮生长因子-A(VEGF-A)表达,促进血管生成并强化BBB功能,最终改善TBI后神经功能恢复。
4.3 神经退行性疾病
MS与AD等神经退行性疾病常伴随神经炎症、代谢异常与BBB完整性破坏。在MS背景下,PA作为非药物干预手段,似乎可维持神经血管功能并调控免疫平衡。与上述普遍机制一致,PA可提升NO生物利用度、降低脂质过氧化、促进TJ蛋白表达,增强BBB稳定性。上述适应可减少神经炎症、维持MS中髓鞘与轴突结构的完整性,提示持续的VWR或游泳训练可通过外周与中枢双重机制稳定疾病进展。
在AD中,PA通过血管、炎症与线粒体机制发挥类似获益。规律有氧或间歇训练可提升VEGF、血管生成素与NO水平,同时改善线粒体功能;12周高强度间歇训练或中等强度持续训练可减少线粒体碎片化,增加线粒体融合蛋白(如MFN1、MFN2与视神经萎缩1(OPA1))表达,提升细胞能量效率与抗氧化损伤能力。上述发现提示,PA可缓解AD进展中的血管低灌注、氧化应激与长期炎症,延缓Aβ与tau相关病理进程。VWR训练还可增加神经发生,但其是否直接参与PA在神经退行性疾病中的神经保护作用尚不明确。
在MS与AD中,PA可通过调控内皮细胞与胶质细胞互作,维持屏障完整性并减轻神经炎症这一共同模式体现。NO依赖的抗氧化信号通路可强化TJ结构,阻止外周免疫成分入侵;同时细胞因子水平调整可限制小胶质细胞激活。代谢调控(尤其是线粒体功能与能量生成增强)可促进神经元存活与突触维持。此外,PA可通过调控耦合的CSF、脑膜与胶质界膜区室,增强协同废物清除并减轻神经炎症信号,参与NVU功能调控。在AD模型中,这种调控体现为跑步机训练通过EAF2-p53-血小板反应蛋白-1(TSP-1)通路促进Aβ清除效率、减少反应性胶质增生。上述多系统适应表明,PA可减轻MS与AD共有的病理生理通路,为其作为神经退行性疾病辅助治疗提供生物学基础。
4.4 体力活动在应激与心境障碍脑屏障调控中的作用
应激是深刻影响心理与生理功能的现象,通常被描述为内外部应激源导致的生理稳态破坏,可引发多系统反应。慢性应激暴露常与应激激素调控异常相关,是神经精神疾病发病的因果因素,抑郁与焦虑具有重叠的病因与致病机制。抑郁症患者中可观察到下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴、认知功能、免疫系统与BBB的应激相关改变。尽管应激易感性的机制已在动物模型中被广泛研究,但仍有部分个体在长期应激暴露后不发展为精神病理改变,表现出应激韧性。
应激韧性是指个体有效应对急性应激、创伤或长期逆境的主动适应过程。在寻找缓解应激不良反应的有效、可及非药物策略过程中,PA已成为有前景的干预手段。越来越多的跨学科研究(尤其是啮齿类模型)显示,规律PA可通过多样机制调控应激反应。事实上,在慢性不可预测应激(CUS)诱导的小鼠抑郁模型中,长期跑动的抗抑郁起效早于氟西汀。支持PA促进应激韧性的证据包括形态、细胞与分子适应及复杂的行为反应:跑动不仅可减轻4周慢性轻度不可预测应激(CUMS)的后遗效应,还可降低促炎细胞因子表达,推动小鼠海马小胶质细胞向抗炎表型极化;跑步机训练还可通过增强星形胶质细胞形态复杂性,增加小鼠特定海马区的星形胶质细胞-突触互作,减轻CUS模型的不良影响。分子层面,过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子-1α1(PGC-1α1)是糖异生与线粒体生物生成的关键调控因子,可增强应激韧性;VWR诱导的PGC-1α1表达还可升高KYNA水平,通过抑制谷氨酸能兴奋性突触发挥神经保护作用,同时降低血清KYN水平与应激韧性升高相关。行为层面,活跃啮齿类动物的抑郁样与焦虑样症状更少。人类研究也显示,规律PA可正向影响自我效能、韧性与感知控制等社会心理因素,帮助个体缓冲应激的有害效应。
近期研究将精神障碍患病率升高与糖尿病、慢性疼痛、MS等系统性疾病相关联。CNS通过BBB与外周持续通讯,越来越多证据提示应激诱导的BBB功能障碍参与神经病理过程。多数研究采用慢性或急性心理与生理应激模型,可识别具有韧性的个体或预测应激暴露后的恢复期。与应激易感个体相比,应激韧性受试者的TJ蛋白(主要是闭合蛋白-5与闭锁小带蛋白)表达水平无显著变化,脑内关键BBB转运体表达也无显著改变;同时应激韧性伴随炎症反应的缺失,表现为脑实质与血清中IL-1β、IL-6等促炎细胞因子水平与表达稳定;此外,分子示踪剂评估的BBB通透性与血清S100β水平也未显示应激诱导的屏障破坏证据。
越来越多证据显示,应激模型中纳入PA的动物可表现出与韧性动物相似的表型。但一项研究显示,VWR训练未改变活动组与对照组间的BBB通透性;尽管闭合蛋白-5表达无变化,但分析显示CUS条件下小鼠内侧前额叶皮层(mPFC)存在BBB破坏,CUS 4周后引入有氧跑步机训练可显著改善BBB完整性,延迟抑郁样行为 onset。应激期间获得VWR权限可改善应激诱导的闭合蛋白-5表达与分布破坏、提升TJ蛋白覆盖范围,调控血管相关星形胶质细胞特性,抑制所研究脑结构的神经炎症活动与血清炎症水平。因此,PA增加可能是主动应对机制的体现,表现为应激动物社会行为恢复、快感缺失减少、强迫游泳与悬尾实验中不动时间缩短。
应激反应与PA适应共同参与的因素(如谷氨酸、环磷酸腺苷(cAMP)、糖皮质激素、雌激素与促炎细胞因子)可通过直接或间接机制改变