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我國研究團隊揭示運動延緩衰老的分子機制
2025年06月30日 16:40:57
來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：2021
近日，我國研究團隊獲得一項全新研究成果，證實天然代謝物甜菜堿(Betaine)是介導(dǎo)運動保護信號的關(guān)鍵介質(zhì)，系統(tǒng)揭示了運動延緩衰老的分子機制。
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全新研究成果，證實天然代謝物甜菜堿(Betaine)是介導(dǎo)運動保護信號的關(guān)鍵介質(zhì)，系統(tǒng)揭示了運動延緩衰老的分子機制。這一研究系統(tǒng)解釋了運動(尤其是長期運動)如何從分子、細(xì)胞到器官層面延緩衰老，也為開發(fā)“運動模擬藥物”提供了堅實的科學(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，為探究運動抗衰的普遍規(guī)律，研究團隊開始研究運動對小鼠和人的影響，為深入解析運動對人類健康的復(fù)雜效應(yīng)及開發(fā)靶向干預(yù)策略奠定了前期基礎(chǔ)。在這項研究中，研究團隊運用多組學(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)，并進一步結(jié)合“人-鼠”跨物種驗證體系，系統(tǒng)解析了單次急性運動與長期規(guī)律運動后的生理適應(yīng)表現(xiàn)與機制。
2023年，研究取得關(guān)鍵進展，系統(tǒng)揭示了運動如何通過調(diào)節(jié)節(jié)律因子、促進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。在這項最新研究中，研究團隊招募了13名健康男性志愿者，開展了自身對照試驗，同時結(jié)合小鼠與人類跨物種研究，詳細(xì)描繪了身體對運動的響應(yīng)圖譜。他們發(fā)現(xiàn)，單次劇烈運動更像是一種“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。通過對運動后小鼠的多個器官進行分析，研究團隊發(fā)現(xiàn)，甜菜堿的生產(chǎn)主要來源于腎臟。運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制明確的天然“運動模擬物”。其低劑量有效性和良好的安全性，為無法耐受長期高強度運動的老年群體提供了一種潛在的抗衰替代策略。目前，這項成果尚未應(yīng)用于實際醫(yī)療。研究團隊表示，這項研究的結(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來驗證。
資料來源：CELL 期刊、澎湃新聞
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