一項(xiàng)新的研究表明，人在運(yùn)動(dòng)過程中會(huì)表達(dá)一種強(qiáng)大的激素，用這種激素治療小鼠會(huì)改善身體的機(jī)能，能力和適應(yīng)性。研究人員說，這些發(fā)現(xiàn)為解決與年齡有關(guān)的身體衰退提供了新的可能性。
這項(xiàng)研究于周三在《自然通訊》上發(fā)表，詳細(xì)揭示了線粒體基因組如何編碼指令，以調(diào)節(jié)衰老過程中的身體機(jī)能，性能和新陳代謝，并可能延長健康壽命。
南加州大學(xué)倫納德·戴維斯分校老年醫(yī)學(xué)學(xué)院的助理教授Changhan David Lee說：“線粒體被稱為細(xì)胞的能量來源，但它們也是通過主動(dòng)與身體其他部位溝通來協(xié)調(diào)和微調(diào)新陳代謝的樞紐。”該研究的作者。“隨著年齡的增長，該通信網(wǎng)絡(luò)似乎崩潰了，但是我們的研究表明，您可以恢復(fù)該網(wǎng)絡(luò)或使一只年長的老鼠恢復(fù)活力，使其與年幼的老鼠一樣健康。”
這項(xiàng)研究著眼于MOTS-c的作用，MOTS-c是最近發(fā)現(xiàn)的幾種模仿運(yùn)動(dòng)效果的激素之一。然而，MOTS-c是獨(dú)特的，因?yàn)樗窃诰€粒體的小基因組中編碼的，而不是在細(xì)胞核中的較大基因組中編碼的。Lee說，這打開了一個(gè)全新的基因組，可用于新的干預(yù)措施。Lee與USC倫納德·戴維斯分校倫納德·戴維斯分校院長，老年醫(yī)學(xué)，醫(yī)學(xué)和生物科學(xué)教授Pinchas Cohen首先描述了進(jìn)化上保守的蛋白質(zhì)及其對蛋白質(zhì)的作用。他的后續(xù)研究表明，線粒體編碼的MOTS-c如何指導(dǎo)蛋白質(zhì)與核基因組相互作用，并在調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝和應(yīng)激反應(yīng)中發(fā)揮重要作用。
對于這項(xiàng)研究，研究團(tuán)隊(duì)通過測量年輕(2個(gè)月)，中年(12個(gè)月)和年長(22個(gè)月)小鼠的體能和性能，測試了MOTS-c的注射如何影響不同年齡的小鼠。當(dāng)給小鼠帶來身體挑戰(zhàn)時(shí)，包括保持旋轉(zhuǎn)桿的平衡并在加速的跑步機(jī)上跑步，接受MOTS-c治療的各個(gè)年齡段的小鼠的表現(xiàn)均好于相同年齡的未治療小鼠。
即使接受高脂飲食的小鼠組在MOTS-c治療后也表現(xiàn)出明顯的身體改善，并且體重增加比未治療的小鼠少。這些發(fā)現(xiàn)呼應(yīng)了先前關(guān)于MOTS-c小鼠治療的研究，該研究還發(fā)現(xiàn)它可以逆轉(zhuǎn)飲食引起的肥胖癥以及飲食和年齡依賴性的胰島素抵抗。
此外，用MOTS-c治療壽命即將結(jié)束的最年老的小鼠可顯著改善體格。這種后期治療改善了抓地力，步態(tài)(通過步幅測量)和身體表現(xiàn)，通過步行測試進(jìn)行了評(píng)估(該年齡段無法跑步)。
“年齡較大的小鼠相當(dāng)于65歲及65歲以上的人類，一旦接受治療，它們在跑步機(jī)上的運(yùn)行能力就翻了一番，”李說。“他們甚至能夠勝過未經(jīng)治療的中年人。”
為了測量運(yùn)動(dòng)對人MOTS-c水平的影響，研究人員從久坐不動(dòng)，健康的年輕男性志愿者那里收集了骨骼肌組織和血漿，這些志愿者在固定自行車上運(yùn)動(dòng)。在運(yùn)動(dòng)前，運(yùn)動(dòng)中和運(yùn)動(dòng)后以及休息4小時(shí)后收集樣品。
在肌肉細(xì)胞中，運(yùn)動(dòng)后MOTS-c的水平顯著增加了將近12倍，并且在休息了四個(gè)小時(shí)后仍保持了部分升高，而運(yùn)動(dòng)中和運(yùn)動(dòng)后血漿中的MOTS-c的水平也增加了約50%，然后恢復(fù)到休息期后的基線。這些發(fā)現(xiàn)表明該運(yùn)動(dòng)本身誘導(dǎo)了線粒體編碼的調(diào)節(jié)肽的表達(dá)。
MOTS-c在人體運(yùn)動(dòng)過程中的表達(dá)以及在小鼠中的研究結(jié)果都支持這樣一種觀念，即衰老受線粒體和核基因組中基因的調(diào)控。Lee說，盡管需要對MOTS-c進(jìn)行進(jìn)一步的研究，但數(shù)據(jù)表明，MOTS-c治療可以增加健康壽命，或延長一部分人的健康狀況，并解決脆弱和其他與年齡有關(guān)的疾病。
他補(bǔ)充說，在小鼠中進(jìn)行MOTS-c治療的結(jié)果對于將來轉(zhuǎn)化為人類是極有希望的，尤其是這樣的事實(shí)，即使從老年開始就可以得到這樣的結(jié)果。
他說：“人類身體衰退的指標(biāo)，例如步幅減少或步行能力下降，與死亡率和發(fā)病率密切相關(guān)。” “與終身治療相比，針對晚年衰老和衰弱的干預(yù)措施在翻譯上更可行。”
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