多動少吃提高細胞排毒能力 哈佛研究:運動10分鐘就有效果

2019-03-04T11:52:00+08:002019-03-04|頭條, 最新文章, 熱門推薦, 健康新知, 運動健身|

最近,來自哈佛醫學院的一項研究,再次闡明了運動的重要性。團隊發現,運動和節食可以讓細胞的「清道夫」馬力全開,清除身體裡的廢物,這項研究也登上了國際期刊《PNAS》。

在細胞的代謝中,往往會出現許多錯誤折疊,或者是不再被細胞所需要的蛋白質。這些蛋白質會被打上標籤,送到細胞中的「清道夫」26S蛋白酶體分解,而分解產生的胺基酸,則會被細胞回收利用。

這套系統對細胞的穩定性非常重要,因為如果異常蛋白質在細胞內一直積累,不能被及時清除,就可能會引起疾病。在神經退行性疾病患者的大腦裡,就可以發現很多異常蛋白質,清除這些蛋白質,可以緩解病情、改善認知。

提升cAMP讓「清道夫」效率增加

雖然細胞有自己的「自我清潔」系統,但是總有一些情況會使得「清理趕不上排放」,所以如何使細胞更有效地進行的自我清潔,就成了科學家們的研究課題。這項研究的負責人細胞生物學教授Alfred Goldberg教授希望可以找到有效的方法,提升26S蛋白酶體的分解效率。

先前,團隊就有發現,一些藥物分子可以透過提高cAMP(一類細胞內的訊號分子),能夠活化26S蛋白酶體,從而幫助分解細胞內有缺陷或是有毒性的蛋白質。

不過,其實不只藥物可以提高cAMP,像是運動和節食也可以做到這一點。如果只需要運動和節食,不用吃藥就能提高細胞內「清道夫」的效率,豈不是一件好事?

從運動與節食做起

首先,團隊測試的是運動造成的影響。研究中,他們招募了4名健康的志願者,讓他們踩自行車進行運動。在運動前後,研究人員們分別從志願者的大腿肌肉裡取樣,分析其中的變化。果不其然,這些細胞中的cAMP在運動後有明顯上升,而細胞內表示著待蛋白質分解的標誌物也明顯更多。

同樣的結果也出現在小鼠中,研究人員們在論文裡指出,在運動之後,體內的腎上腺素會提升,促進cAMP的產生,以分解肌肉中儲存的糖原,釋放能量。後續研究也證明,只要十分鐘左右的高強度運動,就可以得到這樣的效果。

運動之外,節食也展現出了類似的效果。結果顯示,禁食12小時和24小時之後,小鼠後肢肌肉中的cAMP明顯高於正常飲食的小鼠;但是餓的時間更久就有些不划算了,禁食36和48小時的小鼠肌肉中的cAMP有些降低,和正常飲食小鼠差不多了。

「我們的研究表明,身體內有一套天生的機制,能啟動清除廢物蛋白的分子機制。這對細胞適應新環境至關重要,」 Goldberg表示,「我們相信這些結果奠定了開發新療法的基礎,讓人們可以駕馭細胞的天然能力,清除有毒性的致病蛋白。」

參考資料:26S Proteasomes are rapidly activated by diverse hormones and physiological states that raise cAMP and cause Rpn6 phosphorylation

期刊小檔案:《PNAS》(Proceedings of the National Academy of Sciences) 出版商是美國國家科學院 (National Academy of Sciences),期刊每年會發表 3000 篇以上的研究論文,涵蓋科學各領域 – 物理學、社會科學、生物學 – 所有文章皆需「能讓大眾讀者理解」。主編 Inder Verma 為美國加州薩克生物研究學院 (Salk Institute for Biological Studies) 基因實驗室的分子生物學教授,主要研究領域為癌症學和基因治療。PNAS 還有十位副編輯和龐大的編輯部,設有自人類學到永續科學等31個不同學科。

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文/林以璿 圖/許嘉真