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练点肌肉吧!延缓大脑衰老,新研究强调来自肌

 

▎药明康德内容团队编辑

过去很多人对肌肉有种误解,常有“四肢发达、头脑简单”的刻板印象。然而越来越多的科学研究表明,肌肉对于保护大脑的健康有着重要作用

近日,一项发表在权威学术期刊Cell Metabolism上的研究就发现,来源于骨骼肌的信号具有远程保护性反应,可以延缓大脑和视网膜的衰老。负责这项研究的科学家来自美国圣裘德儿童研究医院(St. Jude Children's Research Hospital),他们指出,调整这种信号将有助于抵抗阿尔茨海默病等与衰老有关的疾病

随着机体的衰老,在大脑、视网膜等中枢神经系统中,蛋白质稳态(proteostasis)的分子过程逐渐失控,造成细胞内特定蛋白质折叠错误,本该被分解的蛋白质没有被有效降解,而是像垃圾一样堆积起来,这其中不乏一些导致神经变性的致病蛋白。像阿尔茨海默病、帕金森病等都与蛋白质稳态失去平衡有关。

而这支研究小组发现,骨骼肌在适度应激条件下分泌一种叫做Amyrel的淀粉酶,可以改善衰老过程中的蛋白质稳态失控。他们在实验动物果蝇中增加Amyrel模拟骨骼肌的应激信号,可以一定程度上抵消随年龄增长而发生的特定蛋白质堆积,保护神经的功能。

免疫荧光染色和共聚焦显微镜观察结果显示,Amyrel减少了果蝇大脑和视网膜细胞中的蛋白质聚集(红色和黄色所示)(图片来源:参考资料[2])

研究人员进一步分析了起保护作用的具体机制,发现有赖于这种淀粉酶的活性产物二糖麦芽糖(maltose),它通过影响大脑中高度表达的相关转运蛋白,平衡蛋白质稳态。

接下来,研究人员利用模拟人类大脑的类器官模型,进一步验证了骨骼肌发出的信号对中枢神经系统的保护作用。实验结果同样显示,在应激条件下,用麦芽糖处理能够有助于平衡蛋白质稳态,维持神经元活性。

该研究示意图(图片来源:参考资料[1])

负责这项研究的通讯作者Fabio Demontis博士总结说:“我们发现,肌肉中引起的应激反应不仅会影响肌肉,而且会促进大脑、视网膜等远端组织中蛋白质的质量控制。肌肉中的应激反应实际上是在衰老过程中保护大脑、视网膜。”

图片来源:123RF

其实有关肌肉对健康的重要性,过去我们也和读者朋友们分享过不少研究进展。其他一些科学证据表明,保持肌肉质量可能是促进心血管健康、防止心脏病发作和中风的有效手段。对于不幸罹患癌症的患者来说,通过营养干预提升肌肉质量,可以改善癌症治疗及预后情况。而现在科学家告诉我们,骨骼肌还在悄悄地保护着大脑和视网膜抵抗老化。

尽管肌肉如此重要,但要知道,从30岁左右开始,人体内的肌肉质量会以每十年约3%的速度下降,导致健康风险升高。为了保持肌肉质量并促进肌肉产生应激反应,需要定期体育运动,以获得更多健康益处。

参考资料

[1] Mamta Rai et al., (2021) Cell Metabolism https ://doi.org/10.1016/j.cmet.2021.03.005

[2] Signals from muscle protect from dementia. Retrieved Apr. 5, 2021 from https://www.stjude.org/research/news-publications/research-highlights/2021-research-highlights/signals-from-muscle-protect-from-dementia.html

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