Science子刊:运动是如何抗衰老的?



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以下文章来源于医诺维, 作者医诺维

生命的意义在于运动 , 运动能让身体的细胞活动起来 , 可以让人拥有好气色并且更加健康 , 运动和健康是正相关的关系 。 越来越多的证据显示 , 运动具有多种健康益处 , 有助于预防心脑血管疾病、糖尿病、肥胖 , 甚至能改善多种癌症治疗效果 。
衰老 , 是一个复杂、多阶段、渐进的过程 , 发生在生命的整个过程 。 随着年龄的增长 , 2型糖尿病发病率也随之增加 。 很重要的一个原因是 , 身体活动的减少让身体对胰岛素的反应慢慢变差 。 然而 , 缺乏运动促进胰岛素抵抗发展的确切机制仍然是个谜 。
2021年12月16日 , 澳大利亚莫纳什大学的研究人员在 Science 子刊\"Science Advances\"上发表了一篇题为\" Skeletal muscle NOX4 is required for adaptive responses that prevent insulin resistance \"的研究论文 。
该研究发现了一种酶 , 它是运动改善健康的关键所在 。 运动后骨骼肌中的NADPH氧化酶(NOX4)表达会增加 , 进而导致活性氧的增加 , 这会促进运动诱导的适应性反应 , 从而缓解了与衰老和肥胖相关的胰岛素敏感性下降 。
【Science子刊:运动是如何抗衰老的?】重要的是 , 这一发现开辟了使用药物来促进这种酶活性的可能性 , 从而防止衰老对代谢健康的影响 , 防止肌肉萎缩和糖尿病等常见的老年病 。

在该研究中 , 研究人员对小鼠进行了连续5周的训练 , 在中高强度运动后4小时 , 肌肉中的NOX4含量增加1.5-2倍 。 而在小鼠坚持5周运动后 , NOX4表达量更是增加了3-4倍 。
在人类运动中 , 也发现运动后会诱导骨骼肌NOX4表达 。

小鼠和人类中 , 运动后NOX4表达量增加
接下来 , 研究人员进一步分析了NOX4的功能 。 研究人员发现 , 使用抗氧化剂处理小鼠肌管后 , NOX4的表达增加了约4倍 。 当将肌管中抗氧化防御基因敲除时 , 则会消除NOX4增加 。 因此 , 运动后在骨骼肌中诱导产生的NOX4 , 是适应性抗氧化防御反应的一部分 。
因此 , 骨骼肌在运动后增加产生NOX4 , 促进活性氧介导的适应性反应 , 保护小鼠免受胰岛素抵抗的发展 , 否则会随着衰老或饮食诱导的肥胖而发生 。

NOX4是适应性抗氧化防御反应的一部分
重要的是 , 研究人员发现 , 一旦肌肉中缺乏NOX4 , 肌肉的发育或形态没有显著改变 , 但功能会受到影响 , 尤其是减少运动诱导活性氧的生成 。
此外 , 研究人员比较了年轻小鼠和年老小鼠骨骼肌中NOX4的含量 , 发现老年小鼠骨骼肌中的NOX4减少了近50% 。
研究发现 , 骨骼肌NOX4丰度随着年龄的增长而降低 , 这导致胰岛素敏感性降低 , 表明骨骼肌中NOX4的水平与年龄相关的胰岛素敏感性下降直接相关 。
研究人员表示 , 用药物触发由NOX4协调的适应性机制的激活 , 可能会改善衰老相关疾病 , 包括胰岛素抵抗和2型糖尿病等 。
值得一提的是 , 研究中使用的抗氧化剂 , 正是天然植物中存在的 。 例如十字花科蔬菜 , 西兰花等 , 但是目前人们所食用的量 , 还达不到抗衰老的效果 。
总之 , 该研究发现了运动改善健康的关键所在 , 并且为衰老相关疾病药物开发提供了一个重要的靶点 。
论文链接:
DOI:10.1126/sciadv.abl4988
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