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我國研究團(tuán)隊(duì)揭示運(yùn)動延緩衰老的分子機(jī)制
2025年06月30日 16:40:57
來源：化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：3829
近日，我國研究團(tuán)隊(duì)獲得一項(xiàng)全新研究成果，證實(shí)天然代謝物甜菜堿(Betaine)是介導(dǎo)運(yùn)動保護(hù)信號的關(guān)鍵介質(zhì)，系統(tǒng)揭示了運(yùn)動延緩衰老的分子機(jī)制。
近日，中國科學(xué)院動物研究所研究員劉光慧、曲靜、宋默識聯(lián)合國家生物信息中心研究員張維綺及首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院研究員王思獲得一項(xiàng)全新研究成果，證實(shí)天然代謝物甜菜堿(Betaine)是介導(dǎo)運(yùn)動保護(hù)信號的關(guān)鍵介質(zhì)，系統(tǒng)揭示了運(yùn)動延緩衰老的分子機(jī)制。這一研究系統(tǒng)解釋了運(yùn)動(尤其是長期運(yùn)動)如何從分子、細(xì)胞到器官層面延緩衰老，也為開發(fā)“運(yùn)動模擬藥物”提供了堅(jiān)實(shí)的科學(xué)基礎(chǔ)，指明了前瞻性方向。
該研究成果登上CELL期刊
從2019年起，為探究運(yùn)動抗衰的普遍規(guī)律，研究團(tuán)隊(duì)開始研究運(yùn)動對小鼠和人的影響，為深入解析運(yùn)動對人類健康的復(fù)雜效應(yīng)及開發(fā)靶向干預(yù)策略奠定了前期基礎(chǔ)。在這項(xiàng)研究中，研究團(tuán)隊(duì)運(yùn)用多組學(xué)分析手段，構(gòu)建了多模態(tài)數(shù)據(jù)耦合分析框架。借助這一框架，研究人員首次將運(yùn)動適應(yīng)性反應(yīng)這一復(fù)雜的系統(tǒng)生物學(xué)問題解構(gòu)為一個可量化的多組學(xué)動態(tài)網(wǎng)絡(luò)，并進(jìn)一步結(jié)合“人-鼠”跨物種驗(yàn)證體系，系統(tǒng)解析了單次急性運(yùn)動與長期規(guī)律運(yùn)動后的生理適應(yīng)表現(xiàn)與機(jī)制。
2023年，研究取得關(guān)鍵進(jìn)展，系統(tǒng)揭示了運(yùn)動如何通過調(diào)節(jié)節(jié)律因子、促進(jìn)血管再生和抑制全身炎癥，重塑小鼠多個器官的功能，從而延緩衰老。在這項(xiàng)最新研究中，研究團(tuán)隊(duì)招募了13名健康男性志愿者，開展了自身對照試驗(yàn)，同時結(jié)合小鼠與人類跨物種研究，詳細(xì)描繪了身體對運(yùn)動的響應(yīng)圖譜。他們發(fā)現(xiàn)，單次劇烈運(yùn)動更像是一種“生存壓力測試”，身體會產(chǎn)生代謝風(fēng)暴和氧化損傷；而長期規(guī)律運(yùn)動則截然不同，它能重塑身體多個系統(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。
研究發(fā)現(xiàn)，在運(yùn)動期間，甜菜堿的物質(zhì)水平出現(xiàn)了顯著提升。甜菜堿是人體內(nèi)天然存在的氨基酸，在細(xì)胞的代謝活動中扮演著重要角色。通過對運(yùn)動后小鼠的多個器官進(jìn)行分析，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，甜菜堿的生產(chǎn)主要來源于腎臟。運(yùn)動啟動了腎臟中一系列的生物化學(xué)反應(yīng)，從而加大了甜菜堿的生產(chǎn)，并將其釋放到血液中，輸送到全身。人體內(nèi)的TBK1蛋白激酶在細(xì)胞受到壓力或隨著年齡增長時會被異常激活，進(jìn)而引發(fā)慢性炎癥、驅(qū)動細(xì)胞衰老；通過與TBK1結(jié)合，甜菜堿可以抑制TBK1的活性，從而為身體踩下剎車，推動系統(tǒng)性抗炎穩(wěn)態(tài)的重建。
在轉(zhuǎn)化應(yīng)用層面，甜菜堿被確立為首個機(jī)制明確的天然“運(yùn)動模擬物”。其低劑量有效性和良好的安全性，為無法耐受長期高強(qiáng)度運(yùn)動的老年群體提供了一種潛在的抗衰替代策略。目前，這項(xiàng)成果尚未應(yīng)用于實(shí)際醫(yī)療。研究團(tuán)隊(duì)表示，這項(xiàng)研究的結(jié)論主要基于年輕男性和老年小鼠，其在廣大普通人群中，尤其是作為一種抗衰老干預(yù)措施的安全性和有效性，仍有待更大型、更多樣化人群的臨床試驗(yàn)來驗(yàn)證。
資料來源：CELL 期刊、澎湃新聞
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