澳大利亚知名大学发现,运动30分钟就可保护染色体端粒

澳大利亚皇家墨尔本理工大学研究团队发现,运动可通过增加端粒酶活性,延长染色体端粒长度,从而减少衰老引起的相关疾病,延长健康寿命。

作者: Dina, 江苏大学,药学院本科

染色体的末端有一段重复的DNA序列,被称作染色体端粒,可保护DNA免受损伤。不幸的是,随着年龄的增长,端粒也不可避免被逐渐损耗,从而一系列年龄相关的疾病发生。为了克服端粒磨损带来的老年疾病,科学家们探索了包括基因疗法等诸多研究方向。

有趣的是,部分科学家另辟蹊径,发现运动员比久坐人群的染色体端粒更长,推测运动可能是一种简单有效的端粒保持方法。比如,澳大利亚皇家墨尔本理工大学的研究团队,就对运动是如何发挥端粒保护作用的原理进行了探索。

研究结果表明,在啮齿动物和人类中,单次和长期运动均可增强端粒酶的活性,实现端粒保护作用,增强DNA修复,该研究发表在《衰老研究综述》(Ageing Research Reviews)杂志上。

图1 染色体端粒示意图

通过筛选,研究人员确定了两个关键检测指标,端粒酶活性和端粒逆转录酶(TERT)丰度。端粒酶是细胞中负责端粒延长的一种酶,它可以保护端粒的完整性;端粒逆转录酶属于端粒酶的组成部分,其含量与端粒酶活性有关。

研究人员实验了多少运动量才能刺激端粒酶活性,结果发现,单次30-35分钟的低到中等强度运动即可增加白细胞和心肌中的端粒酶活性以及端粒逆转录酶含量。而且,长期运动的人群,他们身体不同组织中端粒酶活性以及端粒逆转录酶含量都有所增加,但运动对不同组织中端粒酶激活的程度不同。

这些发现表明,不论是一次训练还是多次训练,都可以立即激活端粒酶功能,并且根据组织的不同,运动会在不同程度上刺激其激活。

为明确耐力运动员的端粒更长是否与端粒酶活性增加有关,研究人员分析了不同年龄段耐力运动员的端粒酶活性。结果发现,20-50岁左右的耐力运动员的端粒酶活性和端粒逆转录酶含量均大幅高于久坐人群;年龄在70岁左右的高龄运动员中则没有观察到该结果。

综上所诉,在70岁之前,随着运动时间的延长,端粒酶活性和端粒逆转录酶含量会持续增加,从而延长端粒的长度,改善端粒磨损带来的老年疾病。由于运动与70岁以上人群的端粒延长没有明确联系,如何维持老年人的端粒长度仍是当下难题。

图2 耐力运动员表现出更高的TERT含量和端粒酶活性,但随着年龄的增长而降低

不过得益于科学家们多方面的探索,当前的衰老抑制剂NMN被发现可通过增加“长寿蛋白”Sirtuin活性来实现端粒保护。而且,中科院的一项研究结果也显示,40天的NMN补充可以使小鼠端粒长度增加约25%,90天的NMN补充几乎可以使志愿者的端粒长度增加1倍。

但不管怎么说,规律运动是目前人们保护端粒的最高性价比的手段,这将有助于减少随年龄增长出现的一系列疾病。