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线粒体研究有助于促进对糖尿病和衰老的理解

来源:中国生物技术发展中心   浏览(675) 2020-07-31


近日,发表在FASEB上的一项研究中,来自美国俄勒冈州立大学的研究人员发现,无论他们通过高脂肪饮食或剧烈运动给小鼠施加多大的压力,小鼠的线粒体都能够适应并继续其正常过程。

线粒体是维持细胞呼吸作用的结构,该过程被用于将营养物质转化为能量。线粒体功能障碍可能导致能量产生降低、炎症和组织损伤加剧。然而,尽管线粒体对生命体至关重要,科学家们仍然不知道到底是什么使线粒体健康或不健康。

研究通讯作者、俄勒冈州立大学公共卫生与人类科学学院研究员Matt Robinson说:“这项研究部分解答了这个谜题。它为我们如何优化肌肉和线粒体健康、改善肥胖和糖尿病患者健康,甚至是治疗衰老相关疾病奠定了未来的基础。还可能为如何改善并修复线粒体提供一些新线索。”

该研究团队专注于一种被称为自噬的特殊途径,细胞通过该途径回收衰老线粒体。自噬被认为受到高脂肪饮食的损害,但会被运动激活。因此,研究人员有意在一段时间内阻止运动诱导的小鼠自噬,但使小鼠继续保持运动。

他们发现,阻断激活自噬作用的特定途径对小鼠肌肉中的线粒体功能没有负面影响。

接下来,他们尝试将压力加码,在小鼠运动的同时增加高脂饮食,以进一步对线粒体施加压力。研究人员表示,即使没有自噬途径,小鼠也能改善其线粒体功能,这表明线粒体拥有激活回收作用和适应的替代途径。

Robinson对线粒体表现出的适应能力表示惊讶:“给这些小鼠高脂饮食,它们能更好地燃烧掉脂肪。如果让它们只进行运动,可以产生更多的线粒体。从运动的角度来看,这是一件好事,而且这些自适应调整似乎非常明确。”

未来的研究将扩展至人类受试者,观察自噬如何对人的饮食和运动做出反应,特别是那些肥胖和糖尿病患者。

虽然体重是糖尿病的主要风险因素之一,但研究表明,运动是预防甚至逆转糖尿病的最有效方式之一。

Robinson说:“即使体重不变化,运动在改善代谢健康方面也有显著的作用。”对于肥胖的人来说,即使是单次锻炼也能改善代谢,久而久之,可以促进健康。

研究人员总结说,不存在明显的功能障碍或被阻断的途径。无论饮食还是运动,肌肉都会对所给予的刺激做出反应。

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