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健身运动可以减缓衰老的主要特征(一)正规的足球外围网站智库

作者:小编时间:2022-10-23 16:53:44

到2050年,全球60岁以上的人口数量预计将增加近两倍,其中“最年长的老年人”是增长最快的部分。一个越来越大的挑战是让老年人独立生活直到生命结束。在他们看来,功能独立性直接取决于身体素质,即“能够以活力和警觉执行日常任务,不会过度疲劳,并有足够的精力享受[休闲]活动和应对突发事件的能力”。1反过来,身体健康由几个可测量的健康相关表型决定,主要包括心肺健康和肌肉功能。1在与衰老相关的生理变化中,影响心肺和血管系统以及骨骼肌的生理变化对身体健康的影响最大,而健身运动可以减缓多系统年龄的下降,如下所述。


衰老对主要体质的影响总结——相关表型

衰老与心肺健康

最大摄氧量是心肺健康的主要指标。研究之间存在差异,2-4但老年人VO2max下降的平均速率为≥4-5mL·kg-1·min-1/十年。5最大心输出量主要降低6-10,但最大动静脉血氧差下降7、11有助于VO2max的年龄减少。12,13由于多种因素,老化的骨骼肌使用O2的能力较低,例如肌肉量减少、14、15外周阻力增加、16肌肉毛细血管密度降低、17内皮功能障碍、18骨骼肌微循环改变、19和降低肌肉氧化能力。20


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衰老和肌肉功能

肌肉质量通常在25-30岁后开始下降,21,22这样平均40%的肌肉质量会在80岁后流失。22,23反过来,肌肉横截面积的定量损失是导致随着年龄增长肌肉力量下降的主要原因。24“肌肉减少症”一词最初是指与年龄相关的肌肉量减少,从而导致力量丧失。25现在国际上对肌肉减少症有四种定义。26–29本质上,他们都同意,需要测量受损的步行能力,以及小于2个性别和性别标准偏差的四肢瘦体重。20-30岁个体的种族校正正常水平。肌肉减少症的发生是由于几个与年龄相关的因素,例如逐渐肌肉去神经支配、23、30卫星细胞减少、31肌肉蛋白质合成低、32合成代谢激素水平低、33营养不良、34增加促炎细胞因子,35氧化应激,36线粒体功能障碍,37-40和缺乏健身运动。41尽管研究之间存在差异,但平均而言,分别有5%–13%和11%–50%的60–70岁和80岁以上的人患有肌肉减少症,42–47的患病率更高在≥70岁的疗养院居民中报告。48需要将肌肉减少症与“恶病质”区分开来,“恶病质”是肌肉和脂肪减少的组合,通常归因于与疾病过程相关的分解代谢细胞因子过多。49–51肌肉减少症与残疾、跌倒、住院、疗养院入院和死亡率增加有关。48,52–54


虚弱和残疾

上述衰老对心肺和肌肉健康的影响,单独或与神经退行性变等合并症相结合的结果是“虚弱综合征”。55尽管尚未就衰弱综合征的单一操作定义达成一致,但在过去十年中,两个主要的使用建议评估工具的定义占主导地位——衰弱表型,也称为弗里德的定义,56和衰弱指数。57最广泛引用的是虚弱表型,它被操作为满足以下五个表型标准中的三个或三个以上的综合征:以低握力、缓慢、低水平的体力活动、低能量或自我报告的疲惫和无意的体重减轻。56存在一个或两个标准的衰弱前阶段,可识别出处于发展为衰弱的高风险的子集。没有上述五个标准的老年人被归类为非体弱者。虚弱指数是在综合老年病评估的基础上制定的,通过计算累积的缺陷数量,包括疾病、身体和认知障碍、心理社会风险因素和除虚弱以外的常见老年综合征。57,58尽管衰弱指数可能在风险评估和分层中具有临床效用,但它是否为老年综合评估增加了重要价值尚不明确。59


在西方老龄化人口中,衰弱是一个重要且日益严重的问题,因为它可能影响20%–30%的75岁以上的成年人。60例如,根据最近对西班牙2488名65岁及以上人群进行的一项基于人群的研究,西班牙人口中体弱和虚弱个体的患病率很高,并且随着年龄的增长而增加。国家的中心地区。61另一方面,虚弱最终可能导致残疾,62即“难以或依赖于进行独立生活所必需的活动,包括角色、自理和家务所需的任务,以及对一个人的生活质量。”63


由于上述原因,减轻与年龄相关的体能下降具有最重要的医学意义。然而,没有一种药物可以逆转与年龄相关的身体健康损失,因为没有一种药物可以使所有相关系统受益,而定期锻炼具有多系统抗衰老作用。


健身运动减弱了健康和多系统年龄相关的衰退

健身运动对心肺健康/心血管疾病的益处

规律健身运动,特别是中等强度的动态健身运动,主要涉及有氧能量途径和大肌肉量,可减缓心肺健康的年龄下降。这种健身运动,通常称为“有氧健身运动”,对心血管疾病的重要危险因素,即内皮功能障碍具有恢复作用。65–67它还增加内皮一氧化氮产生,从而调节血管张力。定期进行的健身运动增加层流激活内皮NO?合酶,同时减弱NO?降解为活性氧和活性氮。68除了增加血管生成外,有氧健身运动对内皮健康的另一个好处是通过激活过氧化物酶体增殖物激活受体γ来刺激巨噬细胞介导的反向胆固醇转运。69,70然而,衰老的自主神经功能障碍与内皮功能障碍在增加CVD风险方面具有协同作用71并增加了大多数工业化国家的主要死因风险,即心室颤动导致的猝死。72


在衰老过程中,向几个外周组织的交感神经系统流出增加以刺激产热,从而防止肥胖增加。73慢性激活的SNS对心血管系统有有害影响,即腿部血流量减少、动脉血压升高、压力反射功能受损和大动脉肥大;它还可以增加胰岛素抵抗,从而增加代谢综合征的风险。74,75重要的是,有氧健身运动训练在减轻衰老的自主神经系统功能障碍方面具有有益的剂量反应效应,受过训练的老年人与适度活跃的年轻同龄人相比,表现出相似的压力反射功能。76心率变异性是自主神经功能的标志,也是CVD结果的有力预测指标,随着老年人的有氧健身运动训练而增加。77血管紧张素II的降低、NO?的增加以及迷走神经调节的主要改善和交感神经张力的降低与健身运动对HRV的有益作用有关。78


健身运动对老化肌肉功能的益处

训练计划,特别是如果包括阻力练习对于提高肌肉质量和/或力量特别有用老年人,79岁,其中最年长的80岁。一般来说,已发表的针对老年人的抗阻健身运动干预持续时间为4至48周,并且与针对老年人的公认或“传统”健身运动建议一致,81采用通常的每周计划,包括2至3次非连续训练,其中1至三组10-15次重复的经典举重练习,例如腿部推举。


其他对老年人可行的干预措施包括“高速抗阻训练”,即以健身运动速度为重点,82、83甚至爆发式的大阻力训练,例如负荷相当于75%–80%的举重练习最大重复一次,并在向心健身运动阶段以最大的训练负荷有意加速度进行。84一般而言,除了可行且即使是最年长的老人也能很好地容忍,84这种替代干预类型会引起类似的85与更传统的低速阻力训练相比,功能表现和残疾的改善甚至更高。86另一种方法是使用加重背心,事实证明,它可以有效改善老年人的健康感知,87以及横向稳定性、下肢肌肉力量、肌肉力量和腿部瘦体重在50-75岁的绝经后妇女中。88初步调查结果还支持在老年人的训练计划中加入负重爬楼梯健身运动的潜在有效性。89然而,其他人发现使用加重背心的家庭干预没有显着好处。90


体弱老人健身运动的好处

尽管大量研究表明了一般老年人进行阻力训练的好处,但很少有研究专门针对体弱的老年人。这是一个重要的问题,因为脆弱状态可能会影响不同培训计划的潜在适用性和有效性。正规的足球外围网站发现预防跌倒、中等强度的团体锻炼计划对体弱前的跌倒风险和身体表现有积极影响,但对体弱的老年人没有影响。91


Fiatarone正规的足球外围网站报道称,身体虚弱、年龄最大的老年男性和女性在10周的力量训练计划后,腿部肌肉力量结果提高了220%。80Serra-Serra-Rexach正规的足球外围网站发现在8周的低负荷渐进式力量训练。正规的足球外围网站发现在每周3次70%1RM的下肢力量锻炼12周后,体弱前的老年妇女的膝关节伸肌力量有显着改善。正规的足球外围网站94发现,与连续的低强度方案。


美国健身运动医学会建议采用多成分锻炼计划来保持老年人的身体健康。正规的足球外围网站研究了这种多成分锻炼计划对体弱、肥胖的老年人在3个月内的身体健康的影响,发现对肌肉质量和身体功能的有益影响。正规的足球外围网站发现在选择踏步反应时间测试、6分钟步行距离和需要用手按压的简单反应时间方面有显着改善,训练后在居住在退休村的体弱老年人的12个月期间。正规的足球外围网站98人评估了为期6个月的有氧训练计划对体弱老年人的影响并发现VO2max增加14%。


deVries等人最近的一项荟萃分析表明,健身运动干预对体弱、合并症和随后身体残疾的老年人的益处的证据。99本研究纳入了18项随机对照试验的数据,这些试验对身体虚弱和/或身体残疾和/或多种疾病的60-85岁社区居民进行体育锻炼干预。一半的纳入研究使用了多成分培训计划,干预时间从5周到18个月不等。与不锻炼相比,体育锻炼治疗在移动性和身体机能方面具有统计学意义。项目持续时间的有效性没有差异,而与低强度项目相比,高强度项目获得了更大的收益。显示最大效果的干预措施是使用阻力训练组件的干预措施。


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健身运动对老化肌肉组织的益处——参与健身运动适应的主要信号通路

参与调节健身运动适应的信号转导级联激活的分子机制依赖于被多种刺激激活或抑制的特定信号通路,例如代谢物浓度的改变、三磷酸腺苷与二磷酸腺苷的比例、钙通量、细胞内pH值、氧化还原平衡、活性氧产生和细胞内氧压。100–103健身运动后基因转录的变化涉及直接的早期基因、肌源性调节因子、调节碳水化合物代谢和脂质动员、转运和氧化、线粒体代谢和氧化磷酸化的基因,以及基因表达和线粒体生物发生的转录调节因子,104–107或改变多种转录因子的DNA结合活性,例如肌细胞增强因子2、107组蛋白脱乙酰酶、108和核呼吸因子。109,110


健身运动调节的最相关信号通路包括钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶信号传导、丝裂原活化蛋白激酶信号传导、ATP转换和一磷酸腺苷激活蛋白激酶信号传导、氧化烟酰胺腺嘌呤二核苷酸/降低的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸比率和去乙酰化酶、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白的激活、氧传感和缺氧诱导因子1、线粒体生物发生途径、和PPARγco-activator-1α和-1β。111因此,骨骼肌中的几个重要适应,如线粒体生物发生、抗氧化防御、肥大、细胞保护和纤维转化,主要受这些途径的调节。下面我们总结了健身运动可以减轻肌肉减少症的主要生物学机制和途径。


钙参与调节许多细胞内蛋白质,例如蛋白激酶C、钙调神经磷酸酶和介导细胞信号转导的CaMK。112健身运动以强度依赖性方式增加CaMKII磷酸化。CaMKs和钙信号传导影响葡萄糖转运、113脂质摄取和氧化、114和骨骼肌可塑性。115此外,转录因子环AMP反应元件结合蛋白、MEF2和HDAC是参与调节骨骼肌基因表达的CaMK靶标。健身运动还刺激MAPK相关通路,包括细胞外信号调节激酶1和2、116p38、117和c-JunNH2-末端激酶。116例如,p38MAPK可以通过骨骼肌收缩刺激PGC-1α基因的上游转录因子。118此外,MAPK调节范围广泛的生理过程,例如分化、肥大、炎症和基因表达。119


ROS在健身运动诱导的骨骼肌适应中的作用已被广泛研究,特别是在有氧健身运动方面。120,121骨骼肌收缩产生ROS,激活MAPK信号传导和转录因子核因子-κB,从而将信号转导与转录过程联系起来。122急性健身运动以依赖ROS的方式激活JNK信号传导,这可以通过在健身运动期间输注抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸来减弱JNK信号传导来证明。123收缩诱导的白细胞介素6分泌增加,这是一种健身运动相关的细胞因子,具有强大的多器官代谢作用124,依赖于JNK,125这证明了JNK信号传导在调节代谢适应健身运动中的可能重要性。AMPK是一种丝氨酸/苏氨酸激酶,它通过代谢酶126的磷酸化以及随着时间的推移通过转录调节来剧烈调节细胞代谢。127,128鉴于肌肉收缩过程中ATP的周转率,AMPK通过响应改变的细胞能量状态,充当代谢适应的信号传感器。总体而言,AMPK激活通过抑制生物合成和合成代谢途径来保护ATP,同时刺激分解代谢途径以重建细胞能量储存。129慢性AMPK激活会改变代谢基因表达并刺激线粒体生物合成,127部分是通过AMPK诱导的转录因子DNA结合活性的调节,包括NRF-1、MEF2和HDAC。127,130


Sestrins是最近发现的老化肌肉减少症的标志。哺乳动物细胞在应对包括DNA损伤、氧化应激和缺氧在内的压力时表达sestrins。Sestrins可以通过激活AMPK来抑制mTOR复合物1的活性。131Sestrins可预防肌肉减少症、胰岛素抵抗、糖尿病和肥胖症。它们还通过激活AMPK、抑制mTORC1和刺激自噬信号来延长寿命和健康寿命。131最近,我们提出了setrins的AMPK调节功能在老年受试者健身运动产生的益处中的可能作用。132


SIRT蛋白脱乙酰酶家族的调节是NAD+依赖性的。133去乙酰化酶SIRT1和SIRT3均对[NAD+]和NAD+/NADH比率的升高有反应。增加的SIRT活性与骨骼肌代谢的积极适应有关,包括改善线粒体功能和健身运动表现。134、135同样,由阻力健身运动引起的机械负荷导致的适应性肌肉生长很大程度上取决于由于mTOR、核糖体蛋白S6K和下游靶标的激活而增强的骨骼肌蛋白质合成。136p70S6K是肌肉蛋白质合成的主要调节因子,通过蛋白质翻译和核糖体生物合成途径涉及真核翻译起始因子4E、4E结合蛋白1和延伸因子2。mTOR对4E-BP1的磷酸化抑制了4E-BP1对eIF4E的结合和抑制。S6K的磷酸化导致40S核糖体蛋白S6和真核翻译起始因子4B的磷酸化。这些事件共同导致翻译起始复合物的形成并激活诱导细胞肥大的蛋白质合成。137肌肉蛋白质合成的机械感觉调节还涉及其他信号蛋白,例如粘着斑激酶,这是一类充当蛋白质酪氨酸激酶的跨膜受体。FAK蛋白是在整个骨骼肌结构中传递收缩力的关键点,也是整合素信号传导的核心组成部分。FAK在骨骼肌中的表达和活性等级是负荷依赖性的,138、139和收缩导致FAK磷酸转移酶的构象修饰和激活,138、140可以通过mTOR依赖性或非依赖性机制触发肌肉蛋白质合成。141


氧气感应也涉及骨骼肌纤维对健身运动的适应,特别是有氧健身运动。缺氧诱导因子是一种由两个亚基组成的异二聚体转录因子,调节对细胞内氧分压敏感的主要信号转导途径。许多刺激激活HIF-1会诱导参与红细胞生成、血管生成、糖酵解和能量代谢的靶基因转录。105,142,143


健身运动对神经退行性变的益处——涉及的主要信号通路

体育锻炼对几种神经退行性疾病有重要的好处。144,145在此,我们关注健身运动对阿尔茨海默病的影响,阿尔茨海默病本身占所有衰老性痴呆原因的50%–56%。146健身运动,尤其是有氧健身运动,对阿尔茨海默病患者有益,147不仅因为它减轻了患者的身体和心理社会依赖性148,还因为它改善了这种疾病的病理生理学的几个特征,149、150包括氧化应激调节、自噬系统、神经营养信号传导、线粒体生物发生、血管生成、神经发生和特定淀粉样蛋白-β降解酶的调节。


氧化应激在阿尔茨海默病的病因学中起重要作用。151–154与其他器官相比,大脑对氧化应激特别敏感,因为它具有高代谢率以及相对较低的抗氧化防御能力以及高水平的多不饱和脂肪酸和金属。151,155正常衰老时发现脑氧化应激水平升高156,157并且由于ROS的其他来源,这种现象在阿尔茨海默病中加剧。151,153,154,158尽管存在一些争议,但有氧健身运动增强了啮齿动物模型大脑的抗氧化防御能力并减轻了氧化损伤。150因此,健身运动会增加整个大脑中的谷胱甘肽过氧化物酶活性,159以及脑干和纹状体中的超氧化物歧化酶和GPx活性。160我们最近使用阿尔茨海默病的三重转基因小鼠模型表明,有氧健身运动训练可以提高海马过氧化氢酶mRNA水平。161


健身运动通过上调神经营养因子)来减轻衰老的神经退行性变。162,163循环BDNF水平会随着有氧健身运动而增加,尤其是在强度高的情况下。164–166健身运动产生的BDNF有助于维持大脑功能并促进神经可塑性167、168以及修复健身运动神经元。169健身运动啮齿动物大脑中增加的BDNF转录物已得到充分证明,这为健身运动对认知功能的有益影响提供了生物学解释,其中涉及原肌球蛋白受体激酶、CREB或突触蛋白I信号传导。170这些通路参与突触发生171和长期记忆的形成。172此外,转录因子CREB的激活会导致几种调节神经营养作用的基因的诱导,包括编码PGC-1α、173强啡肽和BDNF的基因。174此外,当BDNF通路的健身运动诱导受阻时,有氧健身运动无法激活CREB并刺激认知。170、175健身运动诱导的BDNF的海马调节由神经递质、167、176神经内分泌机制、167和胰岛素样生长因子1调节介导。177、178因此,海马IGF-1水平随着健身运动训练177增加并具有神经营养作用,因为IGF-1激活BDNF信号177并增加trkB水平。179有氧健身运动诱导其他神经营养因子,如血管内皮生长因子、180神经生长因子、181神经胶质源性神经营养因子、182神经营养因子-3、183和NT-4/5,184所有这些都协同作用以诱导神经发生和神经可塑性。167,180


尽管神经元是有丝分裂后的细胞,但神经发生仍然可以发生在成人海马体的特定区域185,其中一些刺激能够改变神经发生的速率。150VanPraag和合作者广泛研究了健身运动,特别是有氧健身运动对成人神经发生的影响186,并证明新形成的神经元与健身运动引起的认知和突触效应有关。187这种现象在与年龄相关的神经退行性变中尤为重要,因为加速神经元损失的衰减可以预防几种与年龄相关的疾病,包括阿尔茨海默病。已建议有氧健身运动诱导的几种信号通路介导这一过程,例如BDNF、188、189VEGF、180和IGF-1。190


年龄和疾病引起的神经退行性变都部分是由蛋白质稳态的失调产生的。有氧健身运动会增加蛋白酶体和脑啡肽酶的蛋白水解降解。167,191脑蛋白酶体的激活对于预防阿尔茨海默病很重要,因为蛋白酶体抑制会产生Aβ积累,这是这种疾病的标志。192由过度磷酸化的tau蛋白积累产生的神经原纤维缠结也是阿尔茨海默病的一个重要标志。tau的赖氨酸残基易受泛素化影响,表明tau聚合通过寡聚化和泛素化介导的蛋白酶体系统降解相互作用。193蛋白酶体也可能参与学习过程,因为它在海马体中的抑制会阻止长期记忆。194–195


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健身运动和衰老的细胞特征

在最近的最新评论中,López-Otín正规的足球外围网站196很好地假设了衰老的9个特征,这些特征可能在未来的药理学干预中成为目标——基因组不稳定性、端粒磨损、表观遗传改变、蛋白质稳态丧失、营养感应失调、线粒体功能障碍、细胞衰老、干细胞衰竭和细胞间改变沟通。虽然需要更多的研究,但健身运动成本低且基本上没有不良反应,111至少可以部分影响这些特征中的大部分。


基因组不稳定性

为期5个月的有氧健身运动计划可防止mtDNA突变小鼠多个组织中的线粒体DNA不稳定,从而减少多系统病理并防止过早死亡。197DNA的氧化损伤发生在衰老过程中。198抗阻健身运动通过刺激内源性抗氧化防御来减少老年人的此类损伤,如8-羟基-2'-脱氧鸟苷测定所示,199而在啮齿动物模型中,有氧健身运动改善了DNA修复机制、200以及NF-κB和PGC-1α信号传导。121,201


端粒磨损和端粒酶活性

加速的端粒缩短与许多与年龄相关的慢性疾病和危险因素有关。202-210另一方面,越来越多的证据支持习惯性体育锻炼,尤其是有氧健身运动,与更长的白细胞端粒长度之间存在关联。211–217白细胞端粒长度也与心肺健康呈正相关,213、218、219反过来又与较低的CVD和全因死亡率相关。220长期有氧健身运动可以通过激活和诱导端粒酶活性和庇护素复合物来调节白细胞端粒长度以及与端粒相互作用的蛋白质网络。217实际上,健身运动后白细胞中的TERTmRNA表达上调。221健身运动还可以调节控制端粒稳态相关基因下游表达的microRNA。221体育锻炼与端粒长度之间的关联也可能是由于较低的氧化应激和炎症、健身运动诱导的端粒基因调节或这些过程之间的复杂相互作用。221,222与白细胞相比,健身运动对骨骼肌组织端粒的影响的研究较少,结果也不太确定。223,224


表观遗传适应

表观遗传学调控与衰老之间的关系是复杂且有争议的,即低甲基化或高甲基化可能是有益的,也可能是有害的,这取决于不同的细胞类型;并且,组蛋白修饰酶的操作是否可以通过纯粹的表观遗传机制影响衰老仍有待澄清。196在牢记上述争议的同时,健身运动似乎会诱导表观遗传修饰,从而有助于减轻年龄失调,225最近提出了一些机制,例如代谢适应和短暂的缺氧条件。226有规律的有氧健身运动可以改变人类全基因组的DNA甲基化。227动物216、228、229和人类研究216表明,有氧健身运动通过表观遗传机制诱导端粒酶活性和编码端粒稳定蛋白的基因的转录。抗阻和有氧健身运动都可以增加DNA甲基化,引起组蛋白修饰,并在包括肌肉、大脑和心血管系统在内的多种组织中诱导miRNA。225,226基因特异性启动子区域的瞬时DNA低甲基化先于mRNA表达的增加,以响应急性健身运动。230反过来,这些在急性健身运动恢复期间升高的mRNA脉冲促进蛋白质合成并诱导逐渐的结构重塑和长期的功能调整。231一般来说,这些适应是工作骨骼肌所固有的,共同有助于最大限度地提高健身运动过程中的底物输送、线粒体呼吸能力和收缩功能。净效应是在未来的健身运动挑战中促进最佳表现,从而在面对代谢扰动时对体内平衡进行强有力的防御,从而增强对疲劳的抵抗力。232,233几种表观遗传机制,包括组蛋白H4去乙酰化和启动子甲基化缺失,都与有氧健身运动适应的基因表达谱有关。234


表观遗传机制不限于人类发育的早期阶段,而是响应于健身运动等环境因素的基因组可塑性的广泛动态控制器。235例如,在年轻人中,II类HDAC4和5可以响应有氧健身运动而从细胞核转移到肌肉纤维的肌浆。108转基因小鼠中HDAC5的过度表达阻断了健身运动训练的效果,进一步表明组蛋白修饰对肌肉收缩的转录组反应有贡献。236在人和小鼠肌肉中,PGC-1α、线粒体转录因子、MEF2A、柠檬酸合酶和丙酮酸脱氢酶激酶同工酶4基因启动子在急性有氧健身运动后减少。230大量基因的DNA甲基化程度会随着骨骼肌和脂肪组织的健身运动而发生变化。237、238此外,有氧健身运动诱导的SIRT-1通过其脱乙酰酶活性调节肿瘤抑制因子p53、PGC-1α、NF-κB以及其他转录因子。225,239


慢性中度有氧健身运动可增加促炎性凋亡相关斑点样蛋白半胱天冬酶基因的甲基化水平,该基因可调节老年人白细胞中的IL-1β和IL-18,从而有助于减弱与年龄相关的促炎细胞因子增加。240有氧健身运动训练也会以慢性方式改变DNA甲基化。241因此,在一次有氧健身运动后48小时,最近发现参与多种代谢途径以及钙和胰岛素信号传导的基因的DNA甲基化谱在骨骼肌中发生了差异甲基化。241本研究中检测到的大多数基因在健身运动训练后长期低甲基化。有氧健身运动和抗阻健身运动还可以通过表观遗传机制调节几种肌源性调节因子,例如肌生成素、成肌细胞决定蛋白1或肌源性因子5和6。242–244锻炼还有助于减轻神经退行性疾病中生长因子与衰老相关的表观遗传失调,不仅通过上调上述BDNF诱导,而且通过促进含有BDNF基因的染色质的重塑。245


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总体而言,健身运动诱导的表观遗传修饰的研究还处于起步阶段。然而,现有的研究已经为健身运动诱导的DNA甲基化的潜在组织特异性改变以及解释定期健身运动有益效果的一些机制提供了新的见解。


蛋白质稳态的丧失

Proteostasis被定义为蛋白质稳态,它负责通过多种机制重新折叠或降解改变的蛋白质,例如自噬、蛋白酶体降解或伴侣介导的折叠。这些过程中的功能丧失会导致受损蛋白质的聚集,从而导致蛋白质毒性作用,这些作用与衰老196、246和与年龄相关的疾病有关。247


自噬-溶酶体和泛素-蛋白酶体系统是两种重要的蛋白质稳定机制,它们会因衰老而受损。248,249健身运动对自噬具有有益作用。250在衰老的小鼠模型中,有氧健身运动在以下部位诱导自噬:大脑,支持其促进消除导致神经退行性变的破坏性蛋白质的潜力251;心252;或肌肉,通过调节IGF-1、Akt/mTOR和Akt/ForkheadboxO3A信号传导,从而防止肌肉质量/力量的损失。253,254尽管老年人的数据仍然稀缺,但在老年女性的联合健身运动训练后,自噬肌肉标志物上调。255


有氧健身运动通过激活BCL-2-beclin-1复合物在小鼠中诱导自噬,256而转基因小鼠中的beclin-1破坏会减少自噬,从而导致神经退行性变。257此外,衰老的人脑表现出beclin-1的下调,258而健康百岁老人的血清beclin-1水平高于年轻对照组,这表明自噬的基础水平升高可能与健康人的超常寿命有关。25正规的足球外围网站表明急性高阻力健身运动通过激活3类磷脂酰肌醇3OH激酶Vps34mVps34,260引起大鼠肌肉蛋白质合成增加和蛋白质降解减少已知其通过与beclin-1形成复合物来调节自噬。261Zaglia等人使用atrogin-1敲除小鼠模型。证明自噬功能障碍会促进心肌病和过早死亡。262Atrogin-1是一种肌肉特异性泛素连接酶,通过FoxO信号传导参与肌肉萎缩。263与骨骼肌相似,心脏中的atrogin-1上调会导致萎缩。264有趣的是,与年龄匹配的对照组相比,老年atrogin-1基因敲除小鼠对跑步机健身运动的耐受性降低,寿命缩短。262在这个动物模型中,肌肉年龄相关的氧化损伤和细胞凋亡增加通过定期有氧健身运动减弱,而这两种机制都与自噬呈负相关。


光电训练系统

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