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动画片中,大力水手通过吃菠菜就可以变得力大无穷。这么令人羡慕的事情会变成现实吗?现在,南加州大学(USC)的科学家们研究了人体在运动过程会分泌的一种强大“运动激素”。他们将这种激素注射到小鼠体内,发现可以改善小鼠的健康状况,并让其体能翻倍

这项研究近日发表在《自然》旗下的Nature Communications上。研究人员表示,相关发现可以为解决体能衰退等老化问题提供新的可能性

这种运动激素名为MOTS-c,是最近发现的几种可以模拟运动效果的激素之一。它的一个特别之处在于,这种激素由线粒体的基因组编码,而不是像大多数激素那样由位于细胞核的基因组来编码

该研究的通讯作者Changhan David Lee教授说:“线粒体细胞的能量来源,也是协调代谢的枢纽,通过主动与机体其他部位沟通来精细调节代谢。”

在这项研究中,科学家们探索了MOTS-c在人体和小鼠中的作用。他们首先通过实验确认,志愿者在经过一段时间的运动后,骨骼肌和血液中的MOTS-c会显著增加,说明运动能够触发这种激素的释放

运动后,骨骼肌中的MOTS-c水平增加了11.9倍,休息4小时后仍高于之前的基线水平(图片来源:参考资料[1])

接着,为了探索这种运动激素与运动带来的健康好处有什么关系,研究团队开展了一组动物实验:他们将MOTS-c注射到不同年龄的小鼠体内,测量了年轻(2个月)、中年(12个月)和老年(22个月)小鼠的体能会受到什么影响。

小鼠的体能挑战结果显示,所有年龄段的小鼠,在接受MOTS-c治疗后,成绩均优于未治疗的同龄小鼠。尤其引人注目的是,这种治疗使年老力衰的小鼠恢复了活力,从它们的抓地力、步态和步行能力等表现来看,体能有了明显改善。“这些老年小鼠的年龄相当于人类65岁以上,它们接受治疗后,跑步能力加强了一倍,甚至超过了未接受治疗的中年小鼠。”Lee教授说。

另一组实验还表明,吃高脂饮食的小鼠在接受运动激素后,相比未治疗的小鼠,体重增加较少,同样表现出了明显的体能改善。

▲老年小鼠接受MOTS-c处理后,在跑步机上的跑步距离甚至超过了普通的中年小鼠(图片来源:参考资料[1])

“MOTS-c在人体运动过程中的表达以及在小鼠中的研究结果都支持这样一种观点:衰老由线粒体和细胞核基因组中的基因共同调控。”Lee教授总结说。尽管这种方法应用于人体之前还需要做很多工作,但研究人员认为这些数据表明,利用MOTS-c有望帮助老年人更长久地保持健康状况,解决虚弱和其他年龄相关的疾病

“人体身体衰退的指标,例如步幅减少或步行能力下降,与死亡率和发病率密切相关。”Lee教授还补充道,“与终身治疗相比,针对晚年衰老和衰弱的干预措施在生活中将更为可行。”

参考资料

[1] Reynolds, J.C., Lai, R.W., Woodhead, J.S.T. et al. MOTS-c is an exercise-induced mitochondrial-encoded regulator of age-dependent physical decline and muscle homeostasis. Nat Commun 12, 470 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-020-20790-0

[2] 'Exercise protein' doubles running capacity, restores function and extends healthy lifespans in older mice. Retrieved Jan. 29, 2021 from https://medicalxpress.com/news/2021-01-protein-capacity-function-healthy-lifespans.html

[3] Exercise hormone injections boost fitness in even old or unhealthy mice. Retrieved Jan. 25, 2021 from https://newatlas.com/health-wellbeing/exercise-hormone-boost-fitness-mice/

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