我国科学家揭示运动抗衰的分子机制

科技日报记者 陆成宽

运动是公认经济有效的抗衰方法，但科学界至今都没搞清楚其深层机制。25日，中国科学院动物研究所刘光慧研究员联合多个团队在《细胞》上发表了一项关于运动抗衰的重要进展，首次系统揭示了人体对单次运动和长期规律运动的不同反应，并找到了一个关键的“运动模拟分子”——甜菜碱。

中国科学院动物研究所供图

为探究运动抗衰的普遍规律，研究团队从2019年起同时研究运动对小鼠和人的影响。2023年，他们取得关键进展，系统揭示了运动如何通过调节节律因子、促进血管再生和抑制全身炎症，重塑小鼠多个器官的功能，从而延缓衰老。这为理解运动对人体的健康益处奠定了基础。

在这项最新研究中，研究团队招募了13名健康男性志愿者，开展了自身对照试验，同时结合小鼠与人类跨物种研究，详细描绘了身体对运动的响应图谱。他们发现，单次剧烈运动更像是一种“生存压力测试”，身体会产生代谢风暴和氧化损伤；而长期规律运动则截然不同，它能重塑身体多个系统的平衡，包括改善新陈代谢、让免疫系统更年轻、减少炎症、增强抗氧化能力，并优化肠道菌群结构，抑制病原共生菌。

这项研究的一个关键突破是锁定了肾脏是运动益处的一个核心响应器官。在小鼠运动模型基础上，研究进一步发现，长期运动能显著提高肾脏中甜菜碱的水平。甜菜碱在肾脏内由胆碱转化而来，甜菜碱合成通路的关键酶——胆碱脱氢酶在运动后被激活。

值得关注的是，研究发现利用甜菜碱能有效模拟长期运动的诸多好处：在细胞层面，用甜菜碱处理多种人类衰老细胞，能显著改善其老化状态；在动物层面，给老年小鼠口服甜菜碱，能延长其健康寿命，改善代谢、肾功能、运动协调性，减少抑郁行为并提升认知能力。组织分析证实，它能延缓多个器官（尤其是肾脏和肌肉）的衰老。

研究进一步揭示了甜菜碱的作用机制，它直接作用于一个名为TBK1的天然免疫激酶，抑制其活性。甜菜碱与该激酶结合，能阻断促炎信号通路，从而减少炎症因子的产生。在自然衰老模型中，研究发现，口服甜菜碱可显著降低多个组织的炎症水平。

据悉，这项研究不仅系统解释了运动（尤其是长期运动）如何从分子、细胞到器官层面延缓衰老，而且为开发“运动模拟药物”提供了坚实的科学基础。