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時光倒流:加權耐力運動計畫使老年小鼠的生物年齡降低了 10%

時光倒流:加權耐力運動計畫使老年小鼠的生物年齡降低了 10%

我們都知道,運動對我們的身體和思想都有好處,可以增強從心臟到肌肉再到大腦的各個方面。 但運動真的能讓時光倒流,讓我們變得更年輕嗎? 一項新研究 表明情況可能確實如此,並展示了阻力和耐力運動的組合如何使老年小鼠的生物學年齡降低 10%。  

與反映出生證明上日期的實際年齡不同,生物年齡評估您的細胞、器官和組織的年齡。 雖然這兩者在我們年輕的時候往往是一致的,但隨著我們年齡的增長,它們可能會越來越疏遠。 如果生物年齡大於實際年齡,您更有可能經歷加速老化和疾病發作。 相反,無論你有多少生日蠟燭,健康的習慣都可以讓你在生理上保持年輕。 在最近發表的這項研究中 老化細胞穆拉赫和同事們展示了晚年的體力活動實際上如何讓時光倒流——即使老鼠一生中大部分時間都久坐不動——這表明,獲得鍛煉帶來的青春益處永遠不會太晚。

肌肉、小鼠和甲基化

在過去十年左右的時間裡,許多長壽研究人員的使命是確定量化生物老化的最佳方法,以及如何減緩甚至逆轉老化。 其中一個方法是觀察我們 dna 發生的變化。 dna 修飾的一種常見形式是甲基化,即在 dna 鏈上添加或去除稱為甲基的化學物質。 甲基化不會改變dna序列本身,而是改變我們的細胞讀取基因的方式—也稱為表觀遺傳學變化。 儘管甲基化本身並無好壞之分,但過度甲基化和甲基化不足都可能有害,但老化或不健康的生活方式可能會導致太多 dna 鏈過度甲基化。 

透過收集 dna 甲基化通常隨年齡變化的位點的大型數據集,這些生理時鐘可以以令人印象深刻的精度預測您內部衰老的速度。 作為這項研究的共同第一作者,阿肯色大學健康、人類表現和娛樂系助理教授 kevin murach, 解釋”,“生命週期中的DNA 甲基化變化往往以某種系統的方式發生,以至於你可以從給定的組織樣本中查看某人的DNA,並以相當準確的程度預測他們的實際年齡。 」

在這項研究中,murach 及其同事重點研究了老年小鼠骨骼肌內的衰老和甲基化。 雖然先前的研究發現運動會改變肌肉 dna 甲基化,但目前尚不清楚運動是否可以透過這些甲基化變化將生理時鐘調回更年輕的年齡。 

時光倒流:加權耐力運動計畫使老年小鼠的生物年齡降低了 10%

加權耐力運動可以減緩生物年齡

為了測試運動對內部老化的影響,阿肯色州的研究團隊讓 22 個月大的老鼠(相當於人類的 60 歲)接觸加重的運動輪。 與典型的跑步機式輪子不同,額外的重量可以促進肌肉生長。 雖然沒有人類鍛煉的精確複製品,但作者將其與背著沉重的背包步行數英里進行了比較。

經過兩個月的這種漸進式加重輪運行後,24 個月大的小鼠(現在人類年齡為 70 歲)顯示出小鼠的表觀遺傳年齡比同齡久坐的老年小鼠年輕 8 週。 雖然這看起來不多,但生物年齡減少 8 週大約相當於老鼠壽命的 10%。 這可能意味著平均壽命為 79 歲的美國人在生物學上年輕了近 8 歲——這可不是微不足道的!

在開始運動計畫之前,老年小鼠的高甲基化位點是年輕小鼠的七倍以上。 經過兩個月的研究後,他們發現其中許多位點的甲基化水平發生了顯著的轉變,朝著更年輕的方向發展。 一些具有這些有益轉變的基因包括與細胞能量中心(粒線體)的結構和活動、能量產生以及控制肌肉重量和功能的蛋白質調節相關的基因。 

在甲基化方面取得進展

雖然結果令人印象深刻,但 murach 和他的同事們還沒有準備好明確地說,透過運動逆轉甲基化可以改善肌肉健康——目前,結果僅顯示表觀遺傳年齡的降低。 穆拉赫 解釋,“這不是這項研究的目的。” 然而,研究小組計劃繼續研究這個主題,以確定 DNA 甲基化的減少是否會改變肌肉功能,這可能對數百萬遭受肌肉相關身體衰退的老年人非常有益。  

團隊接下來要探索的一些新問題 包括,「這些非常特定的甲基化位點的變化是否具有由此產生的實際表型? 它是導致老化的原因,還是僅僅與老化有關? 這是否只是與老化過程中發生的各種其他事情同時發生的事情? 所以這就是我們所不知道的。 未來的研究需要揭開這些問題的答案,但就目前而言,(安全地)背著加重背包在跑步機或步道上跳躍可能沒有任何缺點,甚至可能讓你的細胞變得更年輕。 

參考:

Murach KA、Dimet-Wiley AL、Wen Y 等。 晚年運動可減輕骨骼肌表觀遺傳老化。 老化細胞。 2022;21(1):e13527。 doi:10.1111/acel.13527



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