苑臘靜
最近,哈佛醫學院的一項研究發現,運動和節食可以讓細胞的“垃圾處理中心”馬力全開,清除廢物。這項研究刊登在《美國國家科學院院刊》,再次證明,生命在于運動,少吃多動有益健康。
為了保證生活質量,我們需要及時清理垃圾,保持衛生。身體內的細胞也是一樣。
在體內蛋白質合成的復雜過程中,難免出現一些錯漏,如果這些錯誤折疊的畸形、有毒或者無用的“垃圾”蛋白質大量聚積,無疑會對機體的正常新陳代謝產生影響。在神經退行性疾病患者的大腦里,可以發現很多錯義突變的蛋白質,清除這些蛋白質,可以緩解病情、改善認知。
雖然細胞有自己的“自我清潔”系統,但是總有一些情況下,“清理趕不上排放”,所以如何使細胞更有效地進行自我清潔,就成了科學家們樂此不疲的研究課題。
泛素——蛋白酶體系統中細胞內專業的“垃圾清理站”,參與細胞內80%以上的蛋白質降解。泛素在發現有缺陷的蛋白質之后,會去做上標記,然后,26S蛋白酶體去降解這些蛋白質。降解產生的氨基酸,則會被細胞回收利用。
這套系統對細胞的穩態非常重要。如果異常蛋白質在細胞內一直積累,不能被及時清除,就會引起一系列疾病。就像城市離不開垃圾處理中心一樣,為了我們自身的健康,也需要26S蛋白酶體正常運作。
在之前的研究中已經發現,通過藥物刺激腺苷酸環化酶(cAMP),可以激活泛素—蛋白酶體途徑,增強26S蛋白酶體的活性,幫助細胞更好地清理有缺陷的蛋白質。
研究人員先用小鼠實驗,發現激素和福斯考林的處理都加速了有缺陷蛋白質的降解。運動提高腎上腺素水平,禁食提高胰高血糖素水平,那么運動或者禁食,是否可以直接促進泛素—蛋白酶體系統清理細胞內的缺陷蛋白質呢?實驗證明這個設想是對的。
隨后,研究人員招募了4名成年男性志愿者,在劇烈自行車運動之后,對他們的大腿外側肌肉進行肌肉活檢。正如預期的那樣,4名志愿者在劇烈運動之后,蛋白酶體的活性增強,被泛素標記的那些有缺陷的蛋白質水平在肌肉中急劇降低。也許,這就是運動之后神清氣爽的原因。
接下來,就是檢測禁食的效果了。食物的缺乏會導致體內血糖水平下降,胰高血糖素的水平就會應運而升,促進糖原分解,為身體供能。動物實驗顯示,禁食12小時和24小時之后,肌肉中的cAMP水平明顯升高。
這項研究告訴我們,運動和禁食都可以增加cAMP水平,提高26S蛋白酶體活性,加快清理那些有缺陷的蛋白質。“尸位素餐”的蛋白質少了,減緩了細胞的工作壓力,對多種疾病的改善都有所幫助。
哈佛醫學院的這項研究發現了促進細胞自我清潔最簡單的方法。只要10分鐘左右的高強度運動,或者不超過24小時的短暫禁食,就可以激活細胞的“自我清潔”系統,更快地處理掉那些有缺陷、有毒或者多余的蛋白質。
既然科學家們在機制研究和相關性研究中都已經給出了證據,證明運動和禁食的益處多多,我們還有什么理由不“管住嘴,邁開腿”呢?
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