7月27日,《Science Advances》期刊发表一篇最新论文,首次将“生命时钟”——端粒与运动关联起来,证实运动能够促进端粒转录产生有益分子,促进新陈代谢对抗衰老。
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运动有利于健康,似乎太过于老生常谈。可是,这些习以为常的事情往往却不容易坚持。为此,科学家们投入精力和智慧,从细胞、分子层面解析合理生活方式对于健康的意义
7月27日,《Science Advances》期刊发表一篇最新论文,首次将“生命时钟”——端粒与运动关联起来,证实锻炼能够促进端粒转录产生有益分子,促进新陈代谢对抗衰老。
端粒、端粒转录、TERRA
端粒作为线性染色体末端的一小段DNA-蛋白质复合体,负责保持染色体完整和控制细胞分裂周期。随着年龄增长,端粒长度会缩减。那么如何减缓这种缩短,甚至于延长端粒长度,一直是挑战。
过去,科学家们一直认为端粒DNA存在转录沉默现象。近几年,他们开始发现哺乳动物的端粒很容易转录,且产生重复RNA序列(telomeric repeat–containing RNA ,TERRA)。
作为转录产物,TERRA是长链非编码RNA的一种异质体,特异地分布于端粒,保护染色体末端结构的完整。目前对于TERRA的认知还很有限。
来自于比利时Duve 研究所的 Anabelle Decottignies教授认为寻找转录调控因子可以作为破译这一RNA序列功能的切入点。他带领团队首次分析人类端粒序列,试图从中挖掘潜在的转录因子。
运动促进端粒转录,生成保护分子
结果发现,核呼吸因子1(NRF1)和过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活剂1α,这两个转录因子负责调控端粒转录过程。
随后,他们选取10名健康的年轻人参与试验。他们被分成两组,分别以不同的节奏(快和慢)骑自行车45分钟。研究人员运动前、运动停止时、运动后2.5小时3个时间段采集受试对象的肌肉组织和血液样本进行检测。
结果发现,无论运动强度如何,运动2.5小时后,样本中TERRA表达量都会上调。而且,高强度运动后,TERRA表达量会达到最高峰。
综上所述,核呼吸因子1调控人类细胞中TERRA分子水平。研究人员推测:运动会消耗肌肉组织存储的ATP,且易产生损害端粒的活性氧类物质,从而激活核呼吸因子,启动端粒转录,生成TERRA。作为“清洁剂”,TERRA会与活性氧互作,避免端粒受损。
这意味着,TERRA有望成为一个促进老年人健康的潜在治疗靶标。
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