减缓肌肉衰老的两种方式:运动与补充NMN效果对比

斯坦福大学Rando教授表示,运动可激活肌肉干细胞,帮助逆转衰老;瑞士一项研究证实补充NMN可显著提高肌肉干细胞的数量,达到与运动类似的逆转衰老效果。

  斯坦福大学Rando教授表示,运动可激活肌肉干细胞,帮助逆转衰老;瑞士一项研究证实补充NMN可显著提高肌肉干细胞的数量,达到与运动类似的逆转衰老效果。

  人老腿先老,补钙等方式可以在一定程度上保护骨骼,但对腿脚无力帮助甚少。老年人逐渐丧失行动能力的关键在于肌肉流失。从50 岁左右开始,人体的肌肉进入快速流失阶段,到60岁后,肌肉的流失率为30%,80岁以上更是高达50%。运动被证实是减缓肌肉流失的方式之一,而NMN作为近几年崛起的衰老抑制新星,其效果与运动相比的结果如何,研究人员对此进行了探索。

  老年人肌肉流失的原因

  成年人体内的肌肉干细胞沿着肌肉纤维而分布,平常它们处于休眠状态,经过强烈运动或是受到外界伤害之后,肌肉干细胞会被激活并开始自我增殖。而老年人肌肉干细胞自我增殖能力较低,肌肉损伤难以得到修复,因此肌肉流失后很难被补充,从而表现为肌肉组织的萎缩。

图1: 美国斯坦福大学医学院

图1: 美国斯坦福大学医学院

  锻炼在促进身体健康和延年益寿方面有很多好处,其中也包括减缓肌肉老化。2020年4月,来自斯坦福大学医学院(Stanford University, School of Medicine)的Thomas A. Rando教授1解析了有氧运动减缓肌肉老化的机制——有氧运动可以使衰老的肌肉干细胞恢复活力,加速老年老鼠肌肉修复,防止肌肉流失,并减缓肌肉老化。

图2: 来自斯坦福大学医学院的Thomas A. Rando教授解析了有氧运动减缓肌肉老化的机制——有氧运动可以使衰老的肌肉干细胞恢复活力,加速老年老鼠肌肉修复,防止肌肉流失,并减缓肌肉老化。

  图2: 来自斯坦福大学医学院的Thomas A. Rando教授解析了有氧运动减缓肌肉老化的机制——有氧运动可以使衰老的肌肉干细胞恢复活力,加速老年老鼠肌肉修复,防止肌肉流失,并减缓肌肉老化。

  自主运动可显著提高衰老小鼠肌肉损伤的修复能力

  为了检测自主运动对老年小鼠(20个月,相当于人类60-70岁)和年轻小鼠(3个月,相当于人类20-30岁)肌肉修复能力的影响,研究人员给“运动组”小鼠的笼子里安装了一个运动转轮,任其随意奔跑,以它们感到舒适的强度进行锻炼,以此来模拟人的自主运动。而“无运动组”小鼠笼内的转轮是固定的。经观察和统计,年轻小鼠平均每天会在轮子上自发地跑10公里,而年长小鼠则为5公里。

  三周后,研究小组利用肌肉注射氯化钡的方法(使肌肉过度兴奋、颤动,造成肌肉纤维损伤)使小鼠的下肢的腓肠肌(小腿后侧肌肉)受到损伤,并比较它们的肌肉修复能力。结果显示,不论是运动组还是无运动组,年轻小鼠的肌肉损伤都可以快速进行自我修复。然而,在老年小鼠中,运动组小鼠自我修复肌肉损伤的速度显著优于无运动组小鼠,证明自主运动可以显著提高老年小鼠的肌肉损伤修复能力。

图3:自主运动显著提高老年小鼠肌肉损伤上的修复能力(A)运动对肌肉损伤修复的影响,图中绿色示意新生的肌肉纤维。(B)新生的肌肉纤维数目统计。图中横虚线代表年轻无运动小鼠新生的肌肉纤维数目。用 T 检验进行假设检验,* p <0.05, 被认为具有统计学意义。

图3:自主运动显著提高老年小鼠肌肉损伤上的修复能力

  (A)运动对肌肉损伤修复的影响,图中绿色示意新生的肌肉纤维。(B)新生的肌肉纤维数目统计。图中横虚线代表年轻无运动小鼠新生的肌肉纤维数目。用 T 检验进行假设检验,* p<0.05, 被认为具有统计学意义。

  肌肉修复能力的差异源于肌肉干细胞

  研究人员进一步证实上述肌肉修复能力的差异主要依赖于肌肉干细胞的活性。研究人员将无运动组老年小鼠的肌肉干细胞移植到年轻小鼠受伤的肌肉中,发现老年小鼠肌肉干细胞在修复肌肉方面表现不佳。但是将来自“运动组”老年小鼠的肌肉干细胞移植到年轻小鼠受伤的肌肉中,它们则表现得像年轻小鼠的干细胞一样,形成了更多的纤维用以进行组织修复。这一试验证明老年小鼠肌肉修复能力主要源于其肌肉干细胞活性较差。

  补充NMN等NAD+前体可显著提高肌肉干细胞数目

  值得一提的是,在动物停止锻炼两周后,锻炼对衰老肌肉干细胞的益处完全消失,这表明持续的锻炼是肌肉恢复活力的关键。而除了持续运动外,补充NMN等物质也被证实为一种可行的恢复肌肉活力的方式。

图4: 瑞士洛桑联邦理工学院

图4: 瑞士洛桑联邦理工学院

  另一组来自瑞士洛桑联邦理工学院(École Polytechnique Fédérale de Lausanne,EPFL)等机构的研究人员发现2,补充NMN前体可以显著提高老年小鼠肌肉干细胞的数目。结果如图所示,与年轻小鼠相比,老年小鼠肌肉干细胞显著降低 ,仅为年轻小鼠的一半左右,而补充NMN前体可以显著提升老年小鼠肌肉干细胞数目,使其达到年轻小鼠的水平。

图5:补充NMN前体可显著提高肌肉干细胞数目图中纵坐标代表肌肉干细胞数目,与年轻小鼠相比,老年小鼠肌肉干细胞数目显著降低,补充NMN前体可以显著提升老年小鼠的肌肉干细胞数目。用双因素方差分析(two-way ANOVA)进行假设检验,标记* 或†即代表p <0.05 ,被认为具有统计学意义。

图5:补充NMN前体可显著提高肌肉干细胞数目

  图中纵坐标代表肌肉干细胞数目,与年轻小鼠相比,老年小鼠肌肉干细胞数目显著降低,补充NMN前体可以显著提升老年小鼠的肌肉干细胞数目。用双因素方差分析(two-way ANOVA)进行假设检验,标记* 或†即代表p<0.05 ,被认为具有统计学意义。

  NMN或可强化甚至代替运动,帮助肌肉重返年轻

  已经有很多文章证实不同组织器官的衰老是由成体干细胞的功能衰退造成的,Rando教授及其团队在肌肉组织中再次证实了这一观点,并证明自主运动锻炼可以激活肌肉干细胞。而结合上文中瑞士洛桑联邦理工学院的研究,即补充NMN等物质也可以显著提高肌肉干细胞的数目,可以认为补充NMN等也可以起到和运动类似的效果,或可用于强化、甚至取代运动的效果,帮助肌肉重返年轻状态。

  原文地址:https://www.nmn.cn/news/me11n