Nat Commun：运动为何能让人健康长寿？答案或许在这里……
2017-09-27 漱石 生物探索
无论是跑步、骑自行车还是游泳，做有氧运动无疑是一个保持身体健康最好的方法。但是，运动为什么能让我们更健康呢？弗吉尼亚大学（UVA）医学院的Zhen Yan或许能提供一些答案。
无论是跑步、骑自行车还是游泳，做有氧运动无疑是一个保持身体健康最好的方法。但是，运动为什么能让我们更健康呢？弗吉尼亚大学（UVA）医学院的Zhen Yan或许能提供一些答案。
在近日发表于Nature Communications期刊上的一项研究中，Yan和同事们将目光投向细胞内，试图从分子水平上理解，为何锻炼对身体如此重要。他们发现，其中一个关键的益处与细胞“发电厂”——线粒体有关。
1运动有益线粒体质量
Yan和同事们在小鼠身上完成了这项研究，他们发现，中度至剧烈的运动能够导致线粒体氧化应激。而有氧运动诱发的线粒体应激又促进了线粒体自噬（mitophagy）的过程，即肌肉会处理受损或功能失调的线粒体。
“有氧运动可以去除骨骼肌中受损的线粒体，”Yan说，“如果你经常运动，你就会持续清除损伤线粒体，拥有线粒体质量更好的健康肌肉。而肌肉是否健康决定了整个身体的健康状况。”
运动如何去除损伤线粒体？
在这项研究中，Yan和同事们评估了小鼠模型的骨骼肌，在这些骨骼肌中他们表达一个名为“pMitoTimer”的线粒体报告基因：“线粒体在健康时会发出变绿色荧光，而在损伤或被细胞的废物处理系统——溶酶体降解时，会变成红色。”
这些小鼠在一个小型跑步机上跑了90分钟，研究小组在小鼠运动后6小时观察到线粒体应激和一些线粒体自噬。
Yan解释说，在这些小鼠的运动刺激了体内一种名为AMPK的激酶，而AMPK又激活了另一种激酶——Ulk1。这些化学反应似乎对调控功能失调的线粒体清除十分重要。
3Ulk1基因有重要作用
“当Ulk1开启时，它会激活细胞中的其他成分来清除功能失调的线粒体，”Yan说，“然而，我们仍然不知道这些活动是如何协调的。”
接下来，研究人员删除了小鼠骨骼肌中的Ulk1基因，发现如果没有该基因，损伤或功能失调的线粒体的清除会被显着抑制，这表明在运动和线粒体自噬中，Ulk1基因扮演着重要角色。
该研究的共同作者、Yan实验室的博士后研究员Joshua Drake解释说：“那些不能进行线粒体自噬的小鼠无法从运动中获得好处。”虽然它们能够和正常老鼠一样运动，但它们在训练中无法获得代谢的益处。”
原始出处：
Rhianna C. Laker,et al.Ampk phosphorylation of Ulk1 is required for targeting of mitochondria to lysosomes in exercise-induced mitophagy.Nature Communications 8, Article number: 548 (2017).
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