抗氧化蛋白Nrf2的丢失抑制了因衰老而失去的肌肉的再生
对于终身锻炼者来说,这是个好消息:体育活动除了对心脏、体重和其他健康方面有有益影响外,还有助于肌肉群的再生,而肌肉群往往会随着年龄的增长而减少。
发表在杂志上的一项研究自由基生物学和医学美国犹他大学(University of Utah)和其他研究机构的研究人员发现,在跑步机上进行了两周的耐力锻炼后,缺乏Nrf2的老年老鼠的干细胞再生能力很差,这可能会阻碍老鼠恢复体力肌肉质量。Nrf2是调节体内抗氧化剂生成的蛋白质。
“身体活动是一切的关键,”Raj Soorappan博士说,他是犹他大学的医学助理研究教授,也是这项研究的资深作者。“经过这项研究,我们相信适度运动可能是诱发心脏病的关键途径之一。干细胞再生尤指在衰老过程中再生
骨骼肌减少症——与年龄相关的骨骼肌数量减少——是自然发生的,并且在大多数人30岁左右就开始了。幸运的是,为了阻止这种趋势,身体会产生抗氧化剂,这种分子可以通过干细胞的再生来维持肌肉质量,干细胞可以变成肌肉细胞。
随着年龄的增长,人体产生的抗氧化剂会减少,其原因尚不完全清楚。这可能导致氧化应激,在这种情况下,被称为自由基的分子的水平超过了抗氧化剂的水平。自由基是一种无赖电子,它在身体中穿行,引发化学反应,损害蛋白质和细胞。当这种情况发生时,干细胞再生,从而形成肌肉细胞跟不上进度肌肉的损失。
Nrf2是一种蛋白质和转录因子,它能开启和关闭产生抗氧化剂的基因。为了测试Nrf2在衰老过程中骨骼肌再生中的作用,Soorappan测试了两组23个月或更大的老鼠——相当于老鼠中的老年人。在一组小鼠中,编码Nrf2的基因被敲除,而另一组小鼠能够产生这种蛋白质。每一组都进行了耐力训练,以创造一个深刻的氧化应激环境。
通常,由于老化和/或慢性应激状态导致的成年骨骼肌损伤的再生、维护和修复需要激活卫星细胞(干细胞)。在不能产生Nrf2的组中,跑步机上的耐力运动压力影响了干细胞蛋白的表达,限制了干细胞的生长骨骼肌再生能力。
“现在我们知道,抗氧化蛋白Nrf2保护了老年小鼠的肌肉再生过程,Nrf2缺失,与耐力运动压力结合,会导致严重的肌肉干细胞损伤,”哈佛大学的高级研究员、该研究的第一作者Madhusudhanan Narasimhan博士说。
Soorappan说,了解Nfr2在肌肉再生中的作用对于优化衰老过程中肌肉修复的有效策略至关重要。
接下来,Soorappan计划继续他的研究,看看自发运动(积极的生活方式)是否有利于干细胞和肌肉再生。但他也在研究运动是否会影响人的Nfr2激活。
尽管这项研究的结果还没有在人身上重复,Soorappan相信这对电视迷来说是一个明确的信息:“如果你不使用你的肌肉,你会失去它们。”与此同时,过度的耐力训练可能会减损肌肉再生,”他警告说。
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