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生命时钟-端粒与运动

 86tui 2016-09-01

运动不仅能够降低罹患或死于心脏病、中风及糖尿病的风险,还能预防某些癌症,改善情绪,强健骨骼,强韧肌肉,提高肺活量,减少跌倒及骨折的风险,以及帮助维持健康的体重。而上述这些都是常规已知运动的益处而已。事实上无论人体什么时候开始加快步伐,神经系统都会将身体的各个器官调整到相应的运动状态。运动有利于健康是定论,是健康生活方式的重要组成部分。

当人们进行心血管健康锻炼时,他们的肌肉可增加端粒的转录并激活。

7月27日《Science Advances》期刊最新发表研究报告,首次将'生命时钟'端粒与运动挂钩,研究证实锻炼能够激活端粒转录,促进新陈代谢对抗衰老。   研究人员表明,“耐力运动和代谢都与人类端粒的转录激活有关联”。

该项研究小组表示确定,运动出现促进端粒转录,并提供了一个直接的证据证明端粒转录挂钩人们的运动状态,和新陈代谢转录因子。

'这是代谢和端粒之间一个新的链接”,比利时布鲁塞尔DUVE研究所共同作者   Anabelle Decottignies教授说, “我们能够表明代谢,锻炼的形式,可在端粒促进转录。”


端粒转录沉默的新进展

端粒作为线性染色体末端的一小段DNA-蛋白质复合体,负责保持染色体完整和控制细胞分裂周期。随着年龄增长,端粒长度会缩减。那么如何减缓这种缩短,甚至于延长端粒长度,一直是挑战。 

过去科学家们一直认为端粒DNA存在转录沉默现象。但近几年的研究,他们开始发现哺乳动物的端粒很容易转录,并可产生重复RNA序列(telomeric repeat–containing RNA,TERRA)。 作为转录产物,TERRA是长链非编码RNA的一种异质体,特异地分布于端粒,保护染色体末端结构的完整。尽管目前对于TERRA的认知尚不明确。 

比利时Duve 研究所的 Anabelle Decottignies教授认为,寻找转录调控因子可以作为破译这一RNA序列功能的切入点。他带领团队首次分析人类端粒序列,试图从中挖掘潜在的转录因子。

发现运动促进端粒转录,生成保护分子

结果发现,核呼吸因子1(NRF1)和过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活剂1α,这两个转录因子负责调控端粒转录过程。

随后,他们选取10名健康的年轻人参与试验。他们被分成两组,分别以不同的节奏(快和慢)骑自行车45分钟。研究人员运动前,后与运动停止时2.5小时3个时间段采集受试对象的肌肉组织和血液样本进行检测。结果发现,无论运动强度如何,运动2.5小时后,样本中TERRA表达量都会上调。而且,高强度运动后,TERRA表达量会达到最高峰。 


在这两个被分割为人类肿瘤细胞系和在非分裂人体肌肉细胞,研究小组人员表明,活化的转录因子,过氧化物酶体增殖物激活受体克共激活因子1α(PGC-1α)哪位调节线粒体能量代谢促进NRF1依赖性端粒DNA转录。

根据Decottignies,这是第一个证据在端粒在非分裂人体组织转录。运动可产生活性氧(ROS)可能损坏端粒。她的团队现在解决由NRF1依赖性端粒的转录所产生的TERRA分子可以充当与ROS反应的清除剂分子,保护端粒本身氧化的假说。由此得知,核呼吸因子1调控人类细胞中TERRA分子水平。

     Azzalin说,这项工作对端粒转录衰老的作用可能产生重大的影响,因为TERRA是一个潜在的治疗靶点,在促进健康老龄化,对抗衰老”。


端粒决定着衰老的进程?

另一项研究表明,端粒的平均长度将随着细胞的分裂次数增加及随年龄的增长而变短。端粒DNA序列逐渐变短甚至消失,就会导致染色体稳定性下降,这可能是引衰老的一个重要因素。因此,端粒似乎是一种有丝分裂钟,限制者真核生物DNA复制的能力。越来越多的证据表明端粒的长度控制着衰老的进程。端粒缩短是触发衰老的分子钟。人的体细胞每次有丝分裂,如果没有端粒酶的活化,就会丢失50-200bp长度的端粒,当丢失数千个核苷酸时,细胞就会停止分裂而衰老。

端粒缩短为什么会导致衰老呢?有理论认为,端粒就像一种“时间延迟”的保险丝,经过一定数目的细胞分裂后就被消耗掉,当端粒变的太短时,就改变形成原有的结构。此时细胞就会启动衰老、停止生长或凋亡机制,细胞的遗传基因也很很重要。


何为耐力性运动?

 耐力性运动也称(有氧运动Aerobic exercise),是一种以提高人体耐力质素,增强心肺功能为目的的体育运动,是运动处方中最主要和最基本的运动方式。因人体运动需要ATP来提供能量,ATP可以由身体进行有氧代谢无氧代谢合成。无氧代谢能够短时间内在不需要氧气的状态合成ATP,但是维持时间不长;而有氧代谢需要氧气参与合成ATP,但是能够长时间进行。一般认为,运动中消耗的ATP以有氧代谢产生为主的就是有氧运动。

有氧运动有哪些:长距离慢跑、骑自行车、游泳、跳绳、有氧健身操、踏板舞,跑步机,跑台,跳绳,,跳舞,划船,潜水、滑雪,球类运动和跆拳道等。

有氧运动的好处

除了加强你的心脏和心血管系统,参与规律的有氧运动对健康有很多的益处。有氧运动:

  • 提高体内循环,支持机能利用氧气

  • 提高肺活量,增加机能能量

  • 增加耐力,承受力强

  • 有助于减少罹患心脏疾病的风险

  • 可帮助降低患糖尿病的风险

  • 有助于减少体内脂肪

  • 帮助保持健康的体重

  • 有助于减轻压力,缓解紧张,焦虑和抑郁

  • 改善睡眠


世界上最美好的莫过于充满生机勃勃的健康生命!

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