新发现揭示了运动促进肌肉能量产生,进而提高治疗

【字体: 时间:2024年12月11日 来源:AAAS

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  虽然体育锻炼对我们有益是常识,但许多潜在的分子机制仍有待确定。

  

虽然体育锻炼对我们有益是常识,但许多潜在的分子机制仍有待确定。现在,哥本哈根大学的研究人员已经获得了新的知识,这将有助于我们了解体育锻炼对健康的影响,并可能为许多影响肌肉疾病的新疗法铺平道路。

这项新研究的通讯作者、生物医学科学系的Lykke Sylow副教授说:“我们已经确定了一种新的、重要的肌肉细胞能量产生机制,并表明它是通过体育锻炼激活的——与年龄、性别和健康状况无关。”

在这项研究中,研究人员证明了一种特定的蛋白质在细胞的能量工厂线粒体的能量生产中起着关键作用。他们惊讶地发现,通过健身训练(所谓的有氧运动),实际上有可能绕过这种蛋白质在能量产生中的作用。该研究的第一作者博士后Tang Cam Phung Pham我们的研究表明,运动可以抵消肌肉能量产生中的基因错误。如果这种蛋白质缺失,运动可以激活另一种过程,重新创造肌肉的能量容量,从而规避基因错误。这非常有趣,因为它显示了锻炼在克服基因错误方面是多么有用。”

开发新疗法的可能性

研究人员仍然不清楚运动是如何绕过这个过程的,但他们的发现可能有助于为一些影响肌肉的疾病的新治疗选择铺平道路。Lykke Sylow解释说,他们的发现可能使开发一种药物成为可能,这种药物可以模仿体育锻炼对无法锻炼的人的健康益处。

“这为开发新的治疗方法提供了可能,治疗200多种与肌肉能量产生缺陷有关的疾病。这包括罕见的线粒体遗传疾病,以及更常见的疾病,如糖尿病、癌症、心血管疾病和神经退行性疾病——在这些疾病中,肌肉功能下降与死亡率增加有关。”

虽然肌肉质量的减少是正常的,但在一些患者群体中,包括癌症患者,这可能是致命的。

“当癌症患者失去肌肉量时,他们可能无法得到最好的治疗。这可能会阻止他们获得最佳的化疗来杀死肿瘤,因为这种治疗对没有足够肌肉量的患者毒性太大。因此,一方面,肌肉质量和身体活动之间存在着很强的联系,另一方面,癌症存活的机会也存在着很强的联系,”Lykke Sylow说。“但如果我们能增加病人的肌肉质量,哪怕只是一点点,当他们接受癌症治疗时,对一些人来说,这可能是生与死的区别。”

可以提高生活质量吗

对新发现的线粒体机制至关重要的蛋白质被称为SLIRP。

在这项研究中,研究人员还证明了SLIRP可以稳定线粒体中的基因。除此之外,SLIRP负责将所谓的mRNA翻译成蛋白质,这些蛋白质对健康的、产生能量的线粒体至关重要。然而,如果SLIRP缺失,线粒体就会受损,无法产生足够的能量。这是体育锻炼可以帮助规避的过程。

Lykke Sylow强调,在不久的将来,我们不会得到一种具有与运动相同积极作用的药丸,但这一新知识使研究人员在开发针对线粒体的药物方面又迈进了一步,模仿体育锻炼的一些健康益处。这可能会带来很大的不同。

“体育锻炼对肌肉有神奇的作用。虽然我们大多数人都很难离开沙发去锻炼,但如果你生病了,那就更难了。所以,如果我们能够在不锻炼的情况下创造出一些肌肉奇迹,那将是令人惊讶的。它确实可以改善许多患者的生活质量和健康,”Lykke Sylow总结道。

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