2020年2月25日訊 /生物谷BIOON /——根據(jù)斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院研究人員的一項(xiàng)新研究，每天晚上在轉(zhuǎn)盤(pán)上進(jìn)行短途旅行可以增強(qiáng)年老老鼠的肌肉修復(fù)能力,。
只有年齡較大的老鼠能得到這種益處,，研究人員發(fā)現(xiàn)這是由于動(dòng)物肌肉干細(xì)胞的再生。
"這對(duì)老年動(dòng)物的影響是非常顯著的,，" 醫(yī)學(xué)博士Thomas Rando說(shuō),，他是斯坦福大學(xué)神經(jīng)學(xué)和神經(jīng)科學(xué)教授，同時(shí)也是斯坦福大學(xué)格倫衰老生物學(xué)中心的主任,。"我們發(fā)現(xiàn),，有規(guī)律的鍛煉可以使組織修復(fù)恢復(fù)年輕。他們的肌肉干細(xì)胞的外觀(guān)和行為開(kāi)始像那些年輕得多的動(dòng)物,。"
研究人員還發(fā)現(xiàn)了一種參與逆轉(zhuǎn)細(xì)胞時(shí)鐘的分子途徑,。他們認(rèn)為，控制這一途徑的藥物可能是運(yùn)動(dòng)的有效替代品,。Rando是這項(xiàng)研究的資深作者,，這項(xiàng)研究于近日發(fā)表在Nature metabolism雜志上。
圖片來(lái)源：https://cn.bing.com
與胚胎或誘導(dǎo)多能干細(xì)胞不同,，組織特異性干細(xì)胞的潛能受到限制,。胚胎或誘導(dǎo)多能干細(xì)胞可以產(chǎn)生體內(nèi)的任何組織。肌肉干細(xì)胞沿著肌肉纖維處于一種被稱(chēng)為靜止的休息狀態(tài),，直到被要求修復(fù)損傷,。
Rando說(shuō)："我們和其他人進(jìn)行的研究表明，組織再生會(huì)隨著年齡的增長(zhǎng)而減少,，這是由于成體干細(xì)胞功能衰退造成的,。許多研究人員正在尋找一種恢復(fù)青春的方法。"
調(diào)整生活方式的好處
雖然沒(méi)有研究人員發(fā)現(xiàn)可靠的青春源泉,，但眾所周知,，某些生活方式的調(diào)整是有益的,。
Rando說(shuō)："眾所周知，運(yùn)動(dòng)可以降低各種與年齡有關(guān)的疾病的風(fēng)險(xiǎn),，包括心血管疾病,、癌癥，甚至可能是阿爾茨海默病,。人們很想知道運(yùn)動(dòng)是如何帶來(lái)這些健康益處的,。"
特別是，研究人員想要知道自主運(yùn)動(dòng)是否以及如何影響小鼠肌肉干細(xì)胞的功能,。他們讓大約20個(gè)月大的老鼠(相當(dāng)于人類(lèi)的60-70歲)和3 - 4個(gè)月大的老鼠(相當(dāng)于20- 30歲的人)接觸一個(gè)運(yùn)動(dòng)輪,，讓它們隨意奔跑。年輕的老鼠平均每晚跑10公里,，年長(zhǎng)的老鼠大約跑5公里,。另外兩組年輕和年老的老鼠被給予不旋轉(zhuǎn)的輪子作為對(duì)照組。
Rando說(shuō)："這些動(dòng)物以它們感到舒適的強(qiáng)度進(jìn)行鍛煉,，就像人們?yōu)榱俗约旱慕】邓龅哪菢?。與阻力訓(xùn)練或劇烈的耐力運(yùn)動(dòng)相比，這種情況下的壓力要小一些,，因?yàn)楹笳弑旧砜赡軙?huì)影響肌肉干細(xì)胞的功能,。"隨后的分析表明，運(yùn)動(dòng)動(dòng)物的肌肉干細(xì)胞保持靜止,，運(yùn)動(dòng)后動(dòng)物沒(méi)有產(chǎn)生大量新的肌肉纖維,。
經(jīng)過(guò)三周的夜間有氧運(yùn)動(dòng)后，研究人員比較了這些動(dòng)物修復(fù)肌肉損傷的能力,。他們發(fā)現(xiàn),，正如預(yù)期的那樣，久坐不動(dòng)的年老老鼠修復(fù)肌肉損傷的能力明顯低于久坐不動(dòng)的年輕老鼠,。然而,，經(jīng)常鍛煉的老年動(dòng)物修復(fù)肌肉損傷的能力明顯優(yōu)于不鍛煉的老年動(dòng)物。這種運(yùn)動(dòng)的益處在年輕的動(dòng)物身上沒(méi)有觀(guān)察到,。
同樣的結(jié)果也發(fā)生在運(yùn)動(dòng)過(guò)的年老老鼠的肌肉干細(xì)胞被移植到年輕老鼠身上的時(shí)候,。運(yùn)動(dòng)組的干細(xì)胞比不運(yùn)動(dòng)組的干細(xì)胞對(duì)修復(fù)過(guò)程的貢獻(xiàn)更大,。
年輕血液的好處
研究還表明,，將運(yùn)動(dòng)過(guò)的老年老鼠的血液注射到未運(yùn)動(dòng)過(guò)的老年老鼠體內(nèi)也會(huì)產(chǎn)生類(lèi)似的效果，這表明運(yùn)動(dòng)刺激產(chǎn)生了某些因子并進(jìn)入血液循環(huán),，從而增強(qiáng)衰老的干細(xì)胞的功能,。
圖片來(lái)源：https://cn.bing.com
"這真的很有趣，" ,，這項(xiàng)研究表明年輕小鼠的血液似乎在某種程度上改善了老年老鼠的組織干細(xì)胞,。
進(jìn)一步的研究表明,，研究人員觀(guān)察到的運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)的恢復(fù)活力可以通過(guò)增加一種名為cyclin D1的信號(hào)分子的表達(dá)來(lái)模擬，這種信號(hào)分子參與了喚醒靜止的肌肉干細(xì)胞以應(yīng)對(duì)損傷,。這一發(fā)現(xiàn)表明,，也許有一天可以人為地激活這一途徑，使衰老的肌肉干細(xì)胞保持年輕時(shí)的最佳狀態(tài),。
Rando說(shuō)："如果我們能開(kāi)發(fā)出一種藥物,，模仿這種效果，我們可能不用做幾個(gè)月的運(yùn)動(dòng)就能體驗(yàn)到這種好處,。"（生物谷Bioon.com）
參考資料：
Exercise restores youthful properties to muscle stem cells of old mice
Exercise rejuvenates quiescent skeletal muscle stem cells in old mice through restoration of Cyclin D1,， Nature metabolism (2020). DOI： 10.1038/s42255-020-0190-0（潤(rùn)寶醫(yī)療網(wǎng)）
只有年齡較大的老鼠能得到這種益處,，研究人員發(fā)現(xiàn)這是由于動(dòng)物肌肉干細(xì)胞的再生。
"這對(duì)老年動(dòng)物的影響是非常顯著的,，" 醫(yī)學(xué)博士Thomas Rando說(shuō),，他是斯坦福大學(xué)神經(jīng)學(xué)和神經(jīng)科學(xué)教授，同時(shí)也是斯坦福大學(xué)格倫衰老生物學(xué)中心的主任,。"我們發(fā)現(xiàn),，有規(guī)律的鍛煉可以使組織修復(fù)恢復(fù)年輕。他們的肌肉干細(xì)胞的外觀(guān)和行為開(kāi)始像那些年輕得多的動(dòng)物,。"
研究人員還發(fā)現(xiàn)了一種參與逆轉(zhuǎn)細(xì)胞時(shí)鐘的分子途徑,。他們認(rèn)為，控制這一途徑的藥物可能是運(yùn)動(dòng)的有效替代品,。Rando是這項(xiàng)研究的資深作者,，這項(xiàng)研究于近日發(fā)表在Nature metabolism雜志上。
圖片來(lái)源：https://cn.bing.com
與胚胎或誘導(dǎo)多能干細(xì)胞不同,，組織特異性干細(xì)胞的潛能受到限制,。胚胎或誘導(dǎo)多能干細(xì)胞可以產(chǎn)生體內(nèi)的任何組織。肌肉干細(xì)胞沿著肌肉纖維處于一種被稱(chēng)為靜止的休息狀態(tài),，直到被要求修復(fù)損傷,。
Rando說(shuō)："我們和其他人進(jìn)行的研究表明，組織再生會(huì)隨著年齡的增長(zhǎng)而減少,，這是由于成體干細(xì)胞功能衰退造成的,。許多研究人員正在尋找一種恢復(fù)青春的方法。"
調(diào)整生活方式的好處
雖然沒(méi)有研究人員發(fā)現(xiàn)可靠的青春源泉,，但眾所周知,，某些生活方式的調(diào)整是有益的,。
Rando說(shuō)："眾所周知，運(yùn)動(dòng)可以降低各種與年齡有關(guān)的疾病的風(fēng)險(xiǎn),，包括心血管疾病,、癌癥，甚至可能是阿爾茨海默病,。人們很想知道運(yùn)動(dòng)是如何帶來(lái)這些健康益處的,。"
特別是，研究人員想要知道自主運(yùn)動(dòng)是否以及如何影響小鼠肌肉干細(xì)胞的功能,。他們讓大約20個(gè)月大的老鼠(相當(dāng)于人類(lèi)的60-70歲)和3 - 4個(gè)月大的老鼠(相當(dāng)于20- 30歲的人)接觸一個(gè)運(yùn)動(dòng)輪,，讓它們隨意奔跑。年輕的老鼠平均每晚跑10公里,，年長(zhǎng)的老鼠大約跑5公里,。另外兩組年輕和年老的老鼠被給予不旋轉(zhuǎn)的輪子作為對(duì)照組。
Rando說(shuō)："這些動(dòng)物以它們感到舒適的強(qiáng)度進(jìn)行鍛煉,，就像人們?yōu)榱俗约旱慕】邓龅哪菢?。與阻力訓(xùn)練或劇烈的耐力運(yùn)動(dòng)相比，這種情況下的壓力要小一些,，因?yàn)楹笳弑旧砜赡軙?huì)影響肌肉干細(xì)胞的功能,。"隨后的分析表明，運(yùn)動(dòng)動(dòng)物的肌肉干細(xì)胞保持靜止,，運(yùn)動(dòng)后動(dòng)物沒(méi)有產(chǎn)生大量新的肌肉纖維,。
經(jīng)過(guò)三周的夜間有氧運(yùn)動(dòng)后，研究人員比較了這些動(dòng)物修復(fù)肌肉損傷的能力,。他們發(fā)現(xiàn),，正如預(yù)期的那樣，久坐不動(dòng)的年老老鼠修復(fù)肌肉損傷的能力明顯低于久坐不動(dòng)的年輕老鼠,。然而,，經(jīng)常鍛煉的老年動(dòng)物修復(fù)肌肉損傷的能力明顯優(yōu)于不鍛煉的老年動(dòng)物。這種運(yùn)動(dòng)的益處在年輕的動(dòng)物身上沒(méi)有觀(guān)察到,。
同樣的結(jié)果也發(fā)生在運(yùn)動(dòng)過(guò)的年老老鼠的肌肉干細(xì)胞被移植到年輕老鼠身上的時(shí)候,。運(yùn)動(dòng)組的干細(xì)胞比不運(yùn)動(dòng)組的干細(xì)胞對(duì)修復(fù)過(guò)程的貢獻(xiàn)更大,。
年輕血液的好處
研究還表明,，將運(yùn)動(dòng)過(guò)的老年老鼠的血液注射到未運(yùn)動(dòng)過(guò)的老年老鼠體內(nèi)也會(huì)產(chǎn)生類(lèi)似的效果，這表明運(yùn)動(dòng)刺激產(chǎn)生了某些因子并進(jìn)入血液循環(huán),，從而增強(qiáng)衰老的干細(xì)胞的功能,。
圖片來(lái)源：https://cn.bing.com
"這真的很有趣，" ,，這項(xiàng)研究表明年輕小鼠的血液似乎在某種程度上改善了老年老鼠的組織干細(xì)胞,。
進(jìn)一步的研究表明,，研究人員觀(guān)察到的運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)的恢復(fù)活力可以通過(guò)增加一種名為cyclin D1的信號(hào)分子的表達(dá)來(lái)模擬，這種信號(hào)分子參與了喚醒靜止的肌肉干細(xì)胞以應(yīng)對(duì)損傷,。這一發(fā)現(xiàn)表明,，也許有一天可以人為地激活這一途徑，使衰老的肌肉干細(xì)胞保持年輕時(shí)的最佳狀態(tài),。
Rando說(shuō)："如果我們能開(kāi)發(fā)出一種藥物,，模仿這種效果，我們可能不用做幾個(gè)月的運(yùn)動(dòng)就能體驗(yàn)到這種好處,。"（生物谷Bioon.com）
參考資料：
Exercise restores youthful properties to muscle stem cells of old mice
Exercise rejuvenates quiescent skeletal muscle stem cells in old mice through restoration of Cyclin D1,， Nature metabolism (2020). DOI： 10.1038/s42255-020-0190-0（潤(rùn)寶醫(yī)療網(wǎng)）
