趣味科普|為什麼不能“久坐不動”?一項最新研究發現了關鍵……

本文轉載自“中國生物技術網”微信公眾號。

趣味科普|為什麼不能“久坐不動”?一項最新研究發現了關鍵……

眾所周知,生命在於運動。因為在整個人類演化過程中,所有解決溫飽問題的事情都需要各種形式的體力消耗獲得,如尋找食物和棲身之所,以及躲避捕食者。這些疲於奔命的體力活動對人類生存至關重要,並隨之發展出適應性機制來支援肌肉功能和整體健康。

而如今,我們不會再為尋找食物而跋山涉水,四處奔波,動動手指(叫外賣)就能獲得想要的食物。科學技術的進步已經明顯減少了對體力活動的需求,取而代之的“久坐不動”成為了大部分人的生活常態。

趣味科普|為什麼不能“久坐不動”?一項最新研究發現了關鍵……

有得也必有失。由於缺乏身體活動,無數人類疾病誕生並不斷壯大患者群體,其中包括肥胖、胰島素抵抗和2型糖尿病,這些疾病已經在全世界達到了流行病的程度。在中國,糖尿病患者已超過1。3億,這意味著每10個人中就有1個糖尿病患者,一線城市患病率更高,這還不包括大量的糖尿病前期患者。而且,隨著未來人口老齡化的加劇,這一數字將會翻番。

我們都知道,預防肥胖、糖尿病等代謝疾病最好最安全的手段就是“管住嘴”和“邁開腿”。這些方法對健康的益處是無可辯駁的(前提是你真能做到),但“邁開腿”促進代謝健康的確切機制還未被闡明。

北京時間12月16日,發表在

Science Advances

上的一項最新研究中,來自

澳大利亞莫納什大學的研究團隊

發現了

一種關鍵酶,它在運動改善健康方面發揮著至關重要的作用,而這種酶還有望成為治療衰老以及2型糖尿病等代謝綜合徵的藥物靶點。

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運動會讓骨骼肌暴露在急性應激下,並刺激代償和適應性生理反應。這些適應性反應增加了耐受性,可以對隨後的應激源起到保護作用。這可以說是運動促進健康的重要作用之一。而在運動過程中,肌肉收縮產生的活性氧(ROS)被認為是運動促進健康效果中不可或缺的一部分。但運動和ROS如何改善代謝健康的確切機制仍是個謎。

目前,2型糖尿病發病率隨年齡增長而不斷增加的主要原因之一是胰島素抵抗,或胰島素敏感性降低,而這往往都與體力活動減少有關。此前已有研究表明,

無論體重如何變化,伴隨衰老的久坐生活方式和衰老本身都已在促進胰島素抵抗和2型糖尿病的發展。

在這項研究中,研究人員透過小鼠模型和人類受試者證實,骨骼肌中

NADPH氧化酶4(NOX4)

的水平會隨著衰老和肥胖而降低,

肌肉中NOX4的缺失加劇了肥胖和與年齡相關的胰島素敏感性下降。

此前有研究表明,NOX4的缺失還會損害運動能力。

相反的是,

運動會誘導骨骼肌中的NOX4表達,從而促進了活性氧介導的適應性反應和肌肉功能,維持氧化還原平衡,以防止胰島素抵抗的發展。

氧化還原穩態失調會導致許多人類疾病。

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我們知道,運動有一個基本功能是誘導線粒體生物發生,這對於促進呼吸能力和耐力至關重要。研究人員發現,

運動誘導的線粒體生物發生需要骨骼肌中的NOX4

,而且,

骨骼肌NOX4在紅細胞衍生核因子2樣蛋白2(NFE2L2)介導的抗氧化防禦中也發揮著重要作用。

NFE2L2被認為是運動後誘導線粒體生物發生和最佳運動表現所必需的。

因此,骨骼肌NOX4在運動誘導的促進健康過程中都發揮著至關重要的作用;而它的缺失會加劇一系列疾病程序。所以這就是為什麼不能“久坐不動”。

總之,這項研究結果表明,

骨骼肌NOX4有助於協調激素反應,從而減輕與年齡相關的胰島素抵抗、高胰島素血癥和高血糖症的發展,這些都是2型糖尿病的特徵。該研究結果還強調了氧化還原平衡在代謝健康中的重要性,併為日益增長的老齡化和久坐人群中糖尿病高發的病理生理機制提供了重要見解。

研究人員表示,用藥物觸發由NOX4協調的適應機制,或許能改善衰老方面的關鍵問題,包括胰島素抵抗和2型糖尿病的發展。其中有一種化合物是天然存在的,例如,西蘭花或花椰菜,它們具有這個作用。當然,如果想要達到抗衰老效果的食用量可能是驚人的。

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參考資料:

[1]https://www。science。org/doi/10。1126/sciadv。abl4988

TAG: Nox4糖尿病胰島素骨骼肌運動