運動有益身心健康，這已經是一個老生常談的話題了。無數的研究表明，定期運動可以延緩衰老，增強免疫係統，提高認知能力，改善睡眠，延長壽命……但是，身體活動如何在細胞水平上實現這一過程呢?

近日，一項發表於Cell Metabolism期刊上的研究揭示了運動益處背後的機製。運動——特別是有氧運動中的高強度間歇訓練(HIIT)，如騎自行車和步行，能夠促進細胞為線粒體和核糖體生產更多的蛋白質，從而有效地在細胞水平上延緩衰老。

這項研究的資深作者是梅奧診所的糖尿病研究員Sreekumaran Nair博士。他表示，“在延緩衰老方麵中，鍛煉的好處是無法替代的，我們觀察到的這些益處不能由任何藥物完成。”

研究調查了36名男性和36名女性，並將他們分為兩個年齡組：“年輕”(年齡在18至30歲之間)和“老年”(年齡在65至80歲之間)。

研究人員讓這些參與者分別進行三個鍛煉計劃：

高強度間歇單車訓練

通過舉重進行力量訓練

間歇訓練和力量訓練組合

研究人員從誌願者的大腿肌肉進行活組織檢查，並比較他們與久坐對照組的分子組成。此外，研究人員還評估了瘦肌質量和胰島素敏感性。

研究小組發現，雖然力量訓練對於建立肌肉質量是有幫助的，不過，高強度間歇訓練在細胞水平，特別是對線粒體帶來了最大的好處。年輕誌願者進行間歇訓練顯示線粒體能力增加49%，而老年組的增加了69%。高強度自行車訓練有效地扭轉年齡相關的線粒體功能下降。

運動，線粒體和衰老

細胞內的發電廠——線粒體的主要功能是產生能量物質ATP。隨著年齡增長，線粒體產生能量的能力逐漸減弱。

通過比較運動組的蛋白質組學和RNA測序數據，團隊發現，運動能夠促進細胞中那些編碼線粒體蛋白和肌肉生長相關蛋白的基因產生更多RNA拷貝。

高強度騎自行車方案也促進了蛋白質合成機器——核糖體再生。它增強了構建線粒體蛋白質的能力，這解釋了線粒體功能增強和肌肉增加的效應。

增加蛋白質減緩衰老

通過體育活動加強蛋白質生產十分重要。肌肉細胞，像腦和心髒細胞一樣，不會經常分裂。這意味著，隨著年齡的增長，它們的功能逐漸下降。正如Nair博士所說：“與肝髒不同，肌肉不容易再生，細胞會積累很多的損傷。如果運動可以恢複或最小化肌肉細胞中核糖體和線粒體的惡化，那麼在其他組織中也應當存在相似的機製。”

除了增加線粒體功能，間隔訓練也提高了參試者的胰島素敏感性，降低患糖尿病的風險。但是，這種類型的鍛煉在改善肌肉力量方麵效率較低。

雖然這項研究沒有著重提出關於持續運動時間或運動類型的建議，但Nair博士說：“如果人們必須選擇一項運動，我建議高強度間歇訓練，但我認為如果他們能做3-4天的間隔訓練，然後再進行幾天的力量訓練，應該會更有益。不過，當然，任何運動總比不運動好。

該研究清楚地說明了運動如何增加特定細胞器的產量。這種關係可能在減緩細胞衰老中起關鍵作用。

Nair博士和他的團隊計劃進一步研究運動在其他組織類型中細胞水平的益處。在未來，這些發現可能有助於減少老齡化的影響。不過就目前來說，劇烈運動仍然是促進健康最有效的方式。正如Nair博士所說：“有大量的基礎科學數據支持鍛煉對預防或延緩衰老至關重要，這是無法取代的。”

原始出處：

Robinson MM，Dasari S，Konopka AR，et al.Enhanced Protein Translation Underlies Improved Metabolic and Physical Adaptations to Different Exercise Training Modes in Young and Old Humans.Cell Metab.

Exercise prevents cellular aging by boosting mitochondria