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运动在斯坦福大学的研究中恢复了老年小鼠肌肉干细胞的年轻特性

斯坦福医学院研究人员的一项新研究显示,每天晚上在运动轮上进行一次短跑刺激可以增强老年小鼠的肌肉修复能力。

研究人员发现,只有年纪较大的小鼠才能看到这种益处,这是由于动物的肌肉干细胞恢复了活力。

神经病学和神经科学教授,斯坦福大学格伦衰老生物学中心主任托马斯·兰多(Thomas Rando)医学博士说:“对老年动物的影响非常显着。”“我们发现,经常锻炼可以恢复组织修复的年轻状态。它们的肌肉干细胞开始看起来和表现起来就像年轻的动物一样。”

研究人员还发现了一条与细胞时钟逆转有关的分子途径。他们认为,操纵这种途径的药物可能是运动的有效替代品。

Rando是这项研究的资深作者,该研究将于4月13日发表在《自然新陈代谢》上。医学生Jamie Brett博士,博士后学者Marina Arjona博士和访问学者Mika Ikeda博士是主要作者。

与胚胎或诱导性多能干细胞不同,它可以在体内产生任何组织,而组织特异性干细胞的潜力受到限制。肌肉干细胞在静止状态下沿着肌肉纤维在机翼中等待,这种状态称为静止状态,直到被要求修复损伤为止。

兰多说:“我们和其他人进行的研究表明,组织的再生随着年龄的增长而减少,这是由于成年干细胞的功能下降所致。”“许多研究人员正在寻找一种恢复青春的方法。”

调整生活方式的好处

尽管没有研究人员发现可靠的年轻人源,但众所周知的是,某些生活方式的调整可能是有益的。

兰多说:“众所周知,运动可以降低各种与年龄有关的问题的风险,包括心血管疾病,癌症甚至是阿尔茨海默氏病。”“人们对了解运动如何赋予这些健康益处非常感兴趣。”

研究人员尤其想知道自愿锻炼是否以及如何影响小鼠肌肉干细胞的功能。他们给了大约20个月大的老鼠(相当于人类60-70岁)和3到4个月大的老鼠(相当于20至30岁人类)使用了运动轮。并允许他们随意奔跑。年幼的老鼠平均每晚约10公里,年长的老鼠约5公里。给另外两组年轻的和老年的小鼠提供不旋转的轮子作为对照组。

兰多说:“动物们在舒适的强度水平上锻炼,这很像人们为自己的健康所做的事情。这种情况比抵抗训练或激烈的耐力锻炼所承受的压力要少,后者可能会影响肌肉干细胞功能。”随后的分析表明,运动动物的肌肉干细胞保持静止状态,并且动物在运动后并未发育出大量新的肌肉纤维。

在活动组每晚进行三周有氧运动后,研究人员比较了动物修复肌肉损伤的能力。他们发现,与预期的相比,老年久坐的小鼠修复肌肉损伤的能力明显低于年轻久坐的小鼠。但是,定期锻炼的年长动物在修复肌肉损伤方面比不锻炼的动物好得多。在年幼的动物中未观察到这种运动益处。

将运动后的老年小鼠的肌肉干细胞移植到年轻的小鼠中,可以获得类似的结果。与久坐的同龄人相比,来自运动动物的干细胞对修复过程的贡献更大。

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