体育锻炼长期以来被证实对多个系统具有积极影响,包括心血管、代谢和神经功能等。运动不仅可以改善胰岛素敏感性、清除衰老细胞,还可增强免疫力和组织修复能力。尽管这些益处广为人知,但运动产生积极生理效应的分子机制仍有待进一步明确,尤其是在无需运动情况下是否能模拟相关作用方面研究更为有限。
中国科学家发现甜菜碱或为关键介质
近日,首都医科大学联合中国科学院的科研团队在《Cell》期刊上发表研究成果,指出一种名为甜菜碱(Betaine)的分子,或可作为运动产生益处的关键调节因子。这项研究以多组学方法,系统性地揭示了运动对人类代谢及免疫系统的影响,并首次将甜菜碱提升与运动后的抗炎、抗衰老效应建立直接联系。
实验设计:模拟短期与长期运动对比
研究共招募了13名年轻健康男性志愿者。所有参与者先经历了一个45天的低活动基线期,随后完成一次5公里跑步(急性运动测试)以及为期25天的每日5公里训练(模拟持续性锻炼)。研究团队在多个时间点采集了血液与粪便样本,对比运动前后各类代谢和免疫参数的变化。
持续锻炼显著改善炎症与代谢状态
实验结果表明,单次运动会迅速引发炎症信号升高,如IL-6水平急剧上升,同时代谢压力增加。而多日训练则使炎症因子(如TNF-α)逐渐下降,抗氧化物水平升高,且外周免疫细胞谱系也发生转变,表现为更多的初始淋巴细胞、较少的耗竭标志物。此外,参与者的γ-谷氨酰转肽酶及甘油三酯水平均有所下降,提示代谢健康状况得到改善。
甜菜碱水平随运动提升,来源于肾脏合成
研究发现,持续运动显著提高了血液中甜菜碱浓度。而与以往认为该物质来自肠道不同,此次研究明确其主要由肾脏合成。在小鼠模型中,运动引发的甜菜碱积累最明显也集中在肾脏。
甜菜碱可抑制炎症关键通路TBK1
机制研究进一步表明,甜菜碱可直接结合TANK结合激酶1(TBK1),这一信号分子在细胞衰老与炎症中扮演核心角色。体外实验显示,甜菜碱能显著降低TBK1的活性,并抑制IRF3与NF-κB等下游转录因子的激活,进而减少IL-6、TNF-α等炎症分子的表达。
动物实验证实其“抗衰老”效果
在老年小鼠中补充甜菜碱后,研究团队观察到多个健康指标得到改善:组织纤维化程度减轻、肌肉力量提升、抑郁样行为减弱,同时衰老相关基因表达水平下降。这些结果支持甜菜碱在延缓衰老方面具有潜在功能。
未来展望:或为运动受限人群带来福音
研究人员认为,这项发现为开发模拟运动益处的新型营养或药物干预手段提供了重要理论基础。尤其对因疾病或身体限制而无法运动的人群而言,甜菜碱有望成为辅助维持健康状态的替代方式。
不过,研究团队也提醒,当前样本量较小,且研究对象为年轻健康男性,尚不足以推广至老年或患病人群。后续还需在更广泛群体中开展临床验证,以确保其安全性与长期有效性。