运动可防止我们衰老时的肌肉流失:原理如下

随着年龄的增长,我们的力量和活动能力会下降,这在很大程度上是由于肌肉流失所致。 运动,尤其是抗阻训练,被广泛推荐用于帮助老年人维持肌肉量。 现在,一项研究揭示了运动在分子层面是如何防止我们随着年龄增长而出现肌肉流失的。 研究人员发现,运动通过抑制导致肌肉退化的通路并激活促进修复的蛋白质,从而恢复肌肉生长。

运动可防止我们衰老时的肌肉流失:原理如下

从30岁开始,一个人的肌肉量每十年会减少3%-8%,60岁以后,这种衰退速度会加快。尽管肌肉流失无法完全阻止,但我们知道,积极的生活方式(包括力量训练)可以减缓这种衰退,增强肌肉力量,帮助人们尽可能长时间地保持行动能力和独立性。

如今,研究人员发现了一种分子通路,这解释了运动如何帮助我们维持肌肉。

这项发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上的研究发现,运动能抑制一种名为DEAF1的转录因子,这种转录因子会导致蛋白质失衡和肌肉衰退,而运动对它的抑制有助于肌肉再生。

“我们认为我们的发现很重要,因为它们揭示了一种此前未知的生物学机制,有助于解释肌肉为何会随年龄增长而变弱。虽然人们早就知道运动对肌肉健康有保护作用,但这种益处背后的分子层面原因尚未被完全弄清楚。我们的研究确定DEAF1是与年龄相关的肌肉衰退的关键驱动因素,并表明运动可以直接抑制这一通路。”

——唐鸿文,通讯作者,新加坡杜克-国大医学研究生院助理教授

伦敦再生研究所的遗传工程师塞布nem·昂卢伊斯勒没有参与这项研究,她称这项研究具有重要意义,并告诉《今日医学新闻》:

“研究表明,衰老会使肌肉蛋白质的调节从修复转向积累,这是肌肉衰退的核心驱动因素。转录因子DEAF1会随着年龄的增长而增加,它会抑制细胞清除受损蛋白质的能力,导致肌肉组织的恢复能力下降、更加脆弱。”

研究肌肉中的蛋白质通路

研究人员研究了由mTORC1复合体控制的一条通路,该复合体将营养信号与细胞生长所需的代谢过程联系起来。他们知道mTORC1的过度激活会导致与年龄相关的肌肉流失,但想弄清楚其中的原因。

为了找到答案,他们利用果蝇和小鼠模型研究是什么在控制mTORC1,结果发现一种名为DEAF1的蛋白质是关键。虽然DEAF1在年轻和年老的肌肉中都存在,但衰老的肌肉对其作用更为敏感。

唐鸿文告诉《今日医学新闻》:

“随着年龄的增长,我们的肌肉细胞逐渐失去清除受损蛋白质和自我修复的能力。我们发现,一种名为DEAF1的蛋白质在衰老的肌肉中变得更加活跃,它会促使另一个系统——mTOR过度活跃。这使得肌肉细胞过于注重生长,而忽视了维护和修复,从而逐渐导致肌肉无力。”

运动如何改变基因活性

“运动会激活一种具有保护作用的‘长寿’基因——FOXO基因,这种基因就像DEAF1的制动器。当DEAF1被抑制时,肌肉细胞会重新获得回收受损部分并保持健康的能力。简单来说,运动有助于恢复肌肉细胞内部的平衡,让肌肉在更长时间内保持强壮。”唐鸿文解释道。

DEAF1和mTORC1都会调节蛋白质合成、自噬(细胞回收)和新陈代谢。研究人员发现,衰老的肌肉比年轻的肌肉对DEAF1更敏感,因此衰老的肌肉失去了清除受损蛋白质和细胞成分的能力。

通过运动,你可以激活FOXO基因,该基因会对DEAF1进行调节,使肌肉能够清除受损物质,并专注于产生肌肉修复所需的蛋白质。

“运动通过下调DEAF1以及重新激活细胞修复和质量控制机制来对抗[肌肉衰退]。简单来说,运动恢复了肌肉细胞自我修复的能力,而不仅仅是产生新物质。阻力运动可能是最有效的,因为它能为衰老过程中肌肉完整性的修复、适应和长期维持提供最强的分子刺激。”

——塞布nem·昂卢伊斯勒

随着年龄增长,有助于维持肌肉的最佳运动

研究人员发现,不同的运动有不同的效果,但任何运动都有助于保护和增强肌肉。

剧烈运动或阻力运动(如举重)会刺激mTORC1,促进肌肉蛋白质的合成;而有氧运动(如快走或骑自行车)则会通过激活FOXO来抑制该通路,FOXO会抑制DEAF1并防止肌肉退化。

“我们的研究结果表明,有氧运动(耐力运动)和阻力运动(力量训练)都对肌肉健康有益。每种运动都以略微不同的方式激活身体的保护性FOXO通路,将两者结合起来可能会带来最大的益处。实际上,规律的体育活动——如快走、骑自行车、游泳,以及轻量举重或自重训练——在我们衰老的过程中,对维持强壮、健康的肌肉能起到重要作用。”

——唐鸿文

开始运动永远不嫌晚

“我们的研究带来的一个令人鼓舞的信息是,”唐鸿文说,“从运动中获益永远不嫌晚。即使是在衰老的肌肉中,这种保护性通路仍然可以被激活。我们希望我们的发现能激励更多人保持活跃,也有助于指导开发支持健康衰老的新疗法。”

“我们的研究还强调,肌肉衰老不仅仅是肌肉量的减少,更是维持健康肌肉能力的丧失。”他告诉我们,“通过确定DEAF1是这一过程的核心调节因子,我们旨在研发新的策略——包括基于运动的方法和医疗方法——来帮助老年人在更长时间内保持更强壮的身体、更好的行动能力和更高的独立性。”

因此,即使你目前不怎么运动,在任何年龄让日常生活中多一些活动,都能帮助你在衰老过程中保护至关重要的肌肉。