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刷新对运动的认知!《细胞》子刊:动起来,好处遍布全身,超20种细胞会响应你

学术经纬 学术经纬 2023-09-23
▎药明康德内容团队编辑  

相比于服用各种补剂,适量运动和充足睡眠是更容易实现的提升健康水平的方法,尤其是运动,其不限场所和种类,只要你动起来就能获得好处。

从之前的各类研究来看,就算工作再忙,每天分给运动10分钟的时间就能收获效果10分钟的运动在显著增加心率的同时,可以提升体内白细胞的水平,这对免疫系统是有帮助的。再不济,你可以在工作之间穿插一些小的运动,例如爬个楼梯,这种碎片化运动同样能降低全因死亡风险。

图片来源:123RF

究竟运动为何有如此奇效?这可能要归因于一类被称作“运动因子”(exercise factors,exerkines)的分子,它们由运动诱导所产生,并且可以存在于血液中,随循环系统传递到各处,这也是运动不只是练肌肉和心肺的关键原因。

50多年前,科学家在犬类动物实验中发现,可以从运动后的肌肉中提取出一种体液因子,它能够激起其他肌肉组织加速摄取葡萄糖,这也使我们了解到运动因子的存在。随后,更多研究发现白介素-6等蛋白也可以充当运动因子,但目前大多数研究发现的都是单一分子,或者研究对象只有一种细胞。

“这是由于在分析血液样本的时候,通常只能清晰地看到富集度最高的分子,其他潜在起到作用的分子可能被忽略了。”斯坦福大学的病理学教授Jonathan Long表示。最近,他与同事开发了一种新的生化分泌物分析方法,可以根据细胞类型特异性地标记、富集和鉴定其分泌的蛋白。

▲研究发表于《细胞-代谢》


作者让小鼠运动一段时间后,对收集到的样本进行了细致分析,他们发现有21种细胞的蛋白分泌表征出现了变化,大脑、心脏、胰腺和肾脏多个器官组织都有涉及。他们统计数据发现,这些细胞所分泌的运动因子有近200种,这说明运动对身体有着非常广泛的影响。

▲运动改变的可不只是肌肉,全身各处都会作出响应(图片来源:参考资料[2])


令研究者惊讶的是,对运动最敏感的细胞竟然不是肌肉细胞,而是一类表达血小板衍生生长因子受体(Pdgfra)的细胞。大家日常关注较多的肌肉细胞、骨细胞和肝细胞的响应程度相对Pdgfra细胞都要低一些。

而肝细胞也有独特之处,只有它在运动后会分泌高水平的羧酸酯酶,这种酶被认为对代谢健康有益。作者设法设计了一批无需运动,肝脏也会分泌羧酸酯酶的小鼠,这些小鼠即使食用高脂饮食也能够阻止体重增加,并且它们可以在跑步机测试中表现得比野生型小鼠更好。

后续,Long教授和同事还想进一步了解Pdgfra细胞在不同组织中有着哪些具体作用,为何它们会对运动反应特别强,具体又有哪些运动因子参与了关键的代谢过程。Long教授指出,“这样可以将运动的好处拆成非常微观的层面来看待,就像药物研究中确认哪个分子具有治疗效应一样,未来运动良药也能成为现实。”

参考资料:
[1] Wei Wei et al, Organism-wide, cell-type-specific secretome mapping of exercise training in mice, Cell Metabolism (2023). DOI: 10.1016/j.cmet.2023.04.011
[2] How the body responds to exercise at the cellular level. Retrieved June 20, 2023 from https://medicalxpress.com/news/2023-06-body-cellular.html


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