一項新的研究表明，人在運動過程中會表達一種強大的激素，用這種激素治療小鼠會改善身體的機能，能力和適應性。研究人員說，這些發(fā)現(xiàn)為解決與年齡有關的身體衰退提供了新的可能性。
這項研究于周三在《自然通訊》上發(fā)表，詳細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能，性能和新陳代謝，并可能延長健康壽命。
南加州大學倫納德·戴維斯分校老年醫(yī)學學院的助理教授Changhan David Lee說：“線粒體被稱為細胞的能量來源，但它們也是通過主動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)絡似乎崩潰了，但是我們的研究表明，您可以恢復該網(wǎng)絡或使一只年長的老鼠恢復活力，使其與年幼的老鼠一樣健康。”
這項研究著眼于MOTS-c的作用，MOTS-c是最近發(fā)現(xiàn)的幾種模仿運動效果的激素之一。然而，MOTS-c是獨特的，因為它是在線粒體的小基因組中編碼的，而不是在細胞核中的較大基因組中編碼的。Lee說，這打開了一個全新的基因組，可用于新的干預措施。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，醫(yī)學和生物科學教授Pinchas Cohen首先描述了進化上保守的蛋白質(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如何指導蛋白質(zhì)與核基因組相互作用，并在調(diào)節(jié)細胞代謝和應激反應中發(fā)揮重要作用。
對于這項研究，研究團隊通過測量年輕(2個月)，中年(12個月)和年長(22個月)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。當給小鼠帶來身體挑戰(zhàn)時，包括保持旋轉(zhuǎn)桿的平衡并在加速的跑步機上跑步，接受MOTS-c治療的各個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)呼應了先前關于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)，通過步行測試進行了評估(該年齡段無法跑步)。
“年齡較大的小鼠相當于65歲及65歲以上的人類，一旦接受治療，它們在跑步機上的運行能力就翻了一番，”李說。“他們甚至能夠勝過未經(jīng)治療的中年人。”
為了測量運動對人MOTS-c水平的影響，研究人員從久坐不動，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動。在運動前，運動中和運動后以及休息4小時后收集樣品。
在肌肉細胞中，運動后MOTS-c的水平顯著增加了將近12倍，并且在休息了四個小時后仍保持了部分升高，而運動中和運動后血漿中的MOTS-c的水平也增加了約50%，然后恢復到休息期后的基線。這些發(fā)現(xiàn)表明該運動本身誘導了線粒體編碼的調(diào)節(jié)肽的表達。
MOTS-c在人體運動過程中的表達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進行進一步的研究，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的疾病。
他補充說，在小鼠中進行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，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，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。” “與終身治療相比，針對晚年衰老和衰弱的干預措施在翻譯上更可行。”
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