 学生们在UVA的水上健身中心锻炼身体。一项新的研究表明，运动引发一个叫做线粒体自噬的过程，肌肉处理受损的线粒体，使肌肉和细胞更健康。图片来源：弗吉尼亚大学 无论是跑步，散步，骑自行车，游泳还是划船，自古以来就很有名，做一些有氧运动对健康和幸福至关重要。你可以减肥，睡得更好，对抗压力和高血压，改善心情，加强骨骼和肌肉。 “肌肉是否健康真正决定了整个身体是否健康，”弗吉尼亚大学医学院的甄艳说。“运动能力，主要取决于肌肉的大小和功能，是一般人群死亡率的最佳预测指标。” 但为什么？严可能有一些答案。他和UVA的同事正在细胞内窥视，从分子水平上了解为什么锻炼 - 无论喜欢与否 - 对身体如此重要。他们发现，一个重要的好处是细胞发电厂 - 线粒体 - 它可以产生燃料，使身体能够正常运作。 运动强调线粒体 Yan和他的同事完成了一项小鼠研究，这是第一次表明只有一次中度到强烈的运动对肌肉中的线粒体进行“压力测试”。他们发现，由有氧运动引起的这种“压力测试” 触发了一个叫做线粒体自噬的过程，肌肉处理受损或功能失调的线粒体，使肌肉更健康。Yan将运动引起的线粒体自噬与国家车辆检查相比较，该检查可以将受损车辆从街道上移走。 “有氧运动可以去除骨骼肌中受损的线粒体，”Yan说。“如果你反复这样做，你就会继续去除受损的肌肉。你的肌肉更好，线粒体质量更好。我们清理旧车，现在城市，牢房，充满了健康，功能齐全的汽车。” 运动如何消除线粒体的“旧车” 在这项研究中，仁和同事评估骨骼肌肉，他们已经增加了一个叫做线粒体报告基因的小鼠模型的“pMitoTimer。” 线粒体在健康时会发出绿色荧光，在损坏时变成红色，并被细胞的废物处理系统（溶酶体）分解。 小鼠在小跑步机上跑了90分钟，Yan的团队在运动后6小时观察到线粒体压力（“状态检查”的迹象）和一些线粒体自噬（牵引旧车）。Yan解释说，这些小鼠的运动也刺激了一种名为AMPK的激酶，后者又开启了另一种激酶Ulk1。这些化学反应似乎在控制功能障碍线粒体的去除方面很重要。 “当它打开时，Ulk1激活细胞中的其他成分，以执行去除功能失调的线粒体，”Yan说。“这类似于一辆911通道，拖车拆除了旧车。但是，我们仍然不知道这些活动是如何协调的。” 一些小鼠没有受益于运动 Yan的实验室还删除了小鼠骨骼肌中的Ulk1基因，发现没有该基因，受损或功能失调的线粒体的去除受到显着抑制，这表明Ulk1基因在运动和线粒体自噬中具有新的作用。 研究的共同作者，Yan实验室的博士后研究员Joshua Drake解释说：“无法进行线粒体自噬的小鼠没有运动的好处。” “尽管从运动的角度来看，它们仍然能够像正常老鼠一样运行，但它们并没有通过训练获得代谢益处。” 德雷克指出，一些患有2型糖尿病的人对运动没有反应，这是一个日益严重的临床问题。他希望Yan实验室的持续研究能够带来新的发现，帮助这些无反应者。 该研究结果已由科学期刊Nature Communications在线发表 |
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