研究發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)抗衰老的關(guān)鍵因子

科技日?qǐng)?bào)訊 （記者陸成寬）運(yùn)動(dòng)是公認(rèn)經(jīng)濟(jì)有效的抗衰方法，但長(zhǎng)期以來(lái)，其深層機(jī)制并未被闡明。6月25日，中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所研究員劉光慧聯(lián)合多個(gè)團(tuán)隊(duì)在《細(xì)胞》上發(fā)表了關(guān)于運(yùn)動(dòng)抗衰的論文，首次系統(tǒng)揭示了人體對(duì)單次運(yùn)動(dòng)和長(zhǎng)期規(guī)律運(yùn)動(dòng)的不同反應(yīng)，并找到了一個(gè)關(guān)鍵的“運(yùn)動(dòng)模擬分子”——甜菜堿。

為探究運(yùn)動(dòng)抗衰的普遍規(guī)律，研究團(tuán)隊(duì)從2019年起同時(shí)研究運(yùn)動(dòng)對(duì)小鼠和人的影響。2023年，他們?nèi)〉藐P(guān)鍵進(jìn)展，系統(tǒng)揭示了運(yùn)動(dòng)如何通過(guò)調(diào)節(jié)節(jié)律因子、促進(jìn)血管再生和抑制全身炎癥，重塑小鼠多個(gè)器官的功能，從而延緩衰老。這為理解運(yùn)動(dòng)對(duì)人體健康的益處奠定了基礎(chǔ)。

在最新研究中，研究團(tuán)隊(duì)招募了13名健康男性志愿者，開展了自身對(duì)照試驗(yàn)，同時(shí)結(jié)合小鼠與人類跨物種研究，詳細(xì)描繪了身體對(duì)運(yùn)動(dòng)的響應(yīng)圖譜。他們發(fā)現(xiàn)，單次劇烈運(yùn)動(dòng)更像是一種“生存壓力測(cè)試”，身體會(huì)產(chǎn)生代謝風(fēng)暴和氧化損傷；而長(zhǎng)期規(guī)律運(yùn)動(dòng)則截然不同，它能重塑身體多個(gè)系統(tǒng)的平衡，包括改善新陳代謝、讓免疫系統(tǒng)更年輕、減少炎癥、增強(qiáng)抗氧化能力，并優(yōu)化腸道菌群結(jié)構(gòu)，抑制病原共生菌。

該研究的一個(gè)關(guān)鍵突破在于確認(rèn)腎臟是運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生健康效益的一個(gè)核心響應(yīng)器官。在小鼠運(yùn)動(dòng)模型基礎(chǔ)上，研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)能顯著提高腎臟中甜菜堿的水平。甜菜堿在腎臟內(nèi)由膽堿轉(zhuǎn)化而來(lái)，甜菜堿合成通路的關(guān)鍵酶——膽堿脫氫酶在運(yùn)動(dòng)后被激活。

研究還發(fā)現(xiàn)，利用甜菜堿能有效模擬長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)的諸多好處：在細(xì)胞層面，用甜菜堿處理多種人類衰老細(xì)胞，能顯著改善其老化狀態(tài)；在動(dòng)物層面，給老年小鼠口服甜菜堿，能延長(zhǎng)其健康壽命，改善代謝、腎功能、運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)性，減少抑郁行為并提升認(rèn)知能力。組織分析證實(shí)，它能延緩多個(gè)器官，尤其是腎臟和肌肉的衰老。

研究進(jìn)一步揭示了甜菜堿的作用機(jī)制，它直接作用于一個(gè)名為TBK1的天然免疫激酶，抑制其活性。甜菜堿與該激酶結(jié)合，能阻斷促炎信號(hào)通路，從而減少炎癥因子的產(chǎn)生。在自然衰老模型中，研究發(fā)現(xiàn)，口服甜菜堿可顯著降低多個(gè)組織的炎癥水平。

據(jù)悉，這項(xiàng)研究系統(tǒng)解釋了運(yùn)動(dòng)，尤其是長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)如何從分子、細(xì)胞到器官層面延緩衰老，進(jìn)而為開發(fā)運(yùn)動(dòng)模擬藥物提供了科學(xué)基礎(chǔ)。