70歲肌肉仍年輕？荷蘭學者：長期運動改善超一半肌肉衰老

大家應該聽過一句老生常談的俗語：飯后走一走，活到九十九。運動有助于延緩身體功能下降，早已得到大量研究支持。但衰老并不是單一過程，而是由無數分子變化共同推動的。那么，長期運動究竟能夠逆轉多少骨骼肌中的分子改變？是否所有衰老信號都能被運動重新拉回年輕狀態？

如果說，即使堅持運動，人體內仍有一部分衰老是無法逆轉的，你會不會感到很驚訝？

今年7月Nature Aging發表了一項重磅研究[1]，來自荷蘭阿姆斯特丹大學醫學中心等機構的科學家們，從分子水平證實了運動能抵消一半以上的年齡相關變化，讓有鍛煉習慣的老年人的肌肉分子圖譜類似于年輕人。但只是一半！

圖注：論文題為《延緩分子衰老，保存能量代謝和增強運動訓練人體肌肉的運動反應》

那么問題來了，為什么有些衰老可以“練回來”，有些卻練不回來？那些“練不回來”的衰老又該如何應對？

運動之后，我們的身體是如何變年輕的？

運動能夠改善肌肉力量和身體功能并不新鮮。真正值得追問的是，在這些功能變化背后，長期訓練究竟保留了哪些年輕的骨骼肌分子特征，又有哪些變化仍然隨著年齡發生？

為了尋找答案，研究團隊招募了不同年齡段和運動水平的參與者，包括11名年輕人和36名不同體能水平的老年人

測試方法簡單直接，讓所有受試者進行一小時空腹騎行，在運動前后采集他們的骨骼肌樣本。運用多組學技術，從基因表達、脂質構成和代謝產物等多個維度全面分析肌肉的分子變化。

圖注：4組研究對象（從左至右：年輕人11人，長期運動者16人、正?；钴S者15人和身體受損者5人）。

運用多組學技術（包括轉錄組學、脂質組學和代謝組學）對肌肉進行分析

研究人員首先比較了日常活動水平相近的年輕人與普通老年人。盡管兩組的活動量接近，普通老年人骨骼肌中與細胞呼吸和能量代謝相關的大量基因表達仍明顯降低，尤其集中在線粒體能量生成的通路。

圖注：與年輕人相比，普通老年人的細胞呼吸相關轉錄本顯著下調

進一步對不同狀態人群的基因表達分析發現，隨著年齡增長，線粒體呼吸鏈相關基因（包括復合體Ⅰ到Ⅴ）的表達普遍下降。同時，負責維護線粒體質量、清除受損線粒體的調控基因也出現下降。

圖注：線粒體呼吸鏈相關基因的表達程度

然而，在長期堅持運動的老年人身上，情況卻大不相同：與線粒體呼吸和能量代謝相關的衰老變化并沒有明顯出現！

在此基礎上，研究人員比較了年輕人與不同身體狀態老年人的轉錄變化，并將年齡相關基因分為兩類：一類在訓練老年人中恢復至年輕水平，另一類則在老年人中持續呈現年齡相關改變。

結果顯示，在衰老過程中觀察到的超過一半的轉錄差異，都沒有在受過訓練的老年人中出現。他們肌肉細胞中的線粒體依然保持著高效運轉，與年輕人不相上下?？磥?，運動訓練能夠有效改善與能量代謝相關的分子衰老，讓肌肉細胞保持年輕的活力！

圖注：長期運動的老年人(黃色&綠色)中可能不存在的與年齡相關的變化，及老年人(較淺的藍色&較深的藍色)中不考慮體力活動的生活方式而發生的與年齡相關的變化

哪些衰老特征是運動難以干預的？

注意！運動訓練能夠維持肌肉的年輕分子特征，改善一半以上與衰老相關的基因表達失調，這表明衰老本身不是一個統一的過程，它至少包含兩種不同的分子變化：一種可以被生活方式（比如運動）重塑，一種則主要由年齡驅動，幾乎不受運動影響。

而剩下接近一半的“存在于所有老年組”而“不受運動影響”的變化主要集中在以下兩類：

第一類，是與神經傳遞相關的程序。它們參與神經元之間的信息交流，以及神經系統與肌肉之間的信息協調。

第二類，是WNT等發育相關信號。這些程序更多參與人體的發育、生長和組織形成。年輕時決定身體如何生長。成年以后，它們雖然仍然存在，卻會隨著年齡不斷發生改變。

圖注：與年輕個體相比，在所有老年人中持續改變的基因（紅色框中為不受運動影響的基因表達）

與線粒體的能量代謝不同，這些分子變化仍然表現出年齡相關特征，在長期運動者中依然存在。保持運動的習慣并沒有讓這些分子恢復年輕狀態

這說明了一件很有意思的事情。運動更擅長維護身體的能量系統，但對于一些更復雜的細胞通訊和發育相關信號，影響則相對有限。

現在我們了解了通過運動依舊難以恢復的衰老相關特征，讀者們一定很關心，這些沒有恢復的怎么辦？這部分衰老真的無法逆轉嗎？

運動留下的“空白”，提示了未來抗衰的方向

其實，這部分“空白”恰恰是這篇論文值得關注的地方。

這些年齡相關的基因主要集中在幾類生物學程序，例如突觸信號傳遞（Chemical synaptic transmission、Trans-synaptic signaling）、WNT信號通路以及蛋白質翻譯起始等。

它們有一個共同特點——決定的不是細胞的能量，而是細胞之間能不能正常交流、及時修復，還能不能保持年輕時的運行方式，且聽派派講講現有的研究和干預措施。

No.1

修復神經和肌肉之間的信息傳遞

很多人認為，肌肉衰老就是肌肉越來越少、越來越弱。實際上不只是肌肉本身的問題，神經和肌肉之間的連接也是衰老過程中關鍵的一環。

每一次肌肉收縮，都需要運動神經元先發出指令。如果神經信號傳不過去，再強壯的肌肉也發揮不了作用。這也是為什么不少老年人動作越來越慢、協調性越來越差[2]。

圖注：神經與肌肉的信號傳遞

近年來抗衰領域開始更加重視神經肌肉接頭（NMJ）的保護。促進腦源性神經營養因子（BDNF）等神經營養因子的表達，改善神經和肌肉之間的信息傳遞[3]。

圖注：涉及神經元網絡活動依賴性神經可塑性的突觸信號機制[3]

No.2

讓WNT重新回到平衡

WNT信號通路是人體發育過程中關鍵的信號系統之一。從胚胎發育開始，它就負責決定細胞長成什么樣、組織如何形成、干細胞何時分裂更新。進入成年以后，WNT依然參與皮膚修復、骨骼更新及毛囊再生等過程。但它有一個特點：不能過高，也不能過低。

因此，目前的研究重點已經從“激活”轉向“調控”。越來越多的研究關注WNT與表觀遺傳調控、干細胞更新之間的聯系[4]，以期改善年齡相關的組織功能下降。

圖注：WNT信號在調節神經元功能和維持成人中樞神經系統中的關鍵作用[4]

這也意味著，未來的抗衰，可能不是讓細胞“變年輕”，而是讓它們重新獲得正常修復的能力。

No.3

維持細胞的蛋白質穩態

另一類在長期訓練老年人中仍然存在的年齡相關變化，涉及蛋白質翻譯起始，也就是細胞啟動蛋白質合成的早期環節。

隨著年齡增長，細胞維持蛋白質穩態的能力逐漸下降[5]。一方面，翻譯系統效率下降；另一方面，錯誤折疊或損傷蛋白逐漸積累，影響細胞正常功能，并參與多種衰老相關疾病的發展。

科學家正在不斷嘗試恢復這套系統的穩定性。其中AMPK-mTOR通路受到廣泛關注[6]。mTOR調控細胞生長和蛋白質合成，而AMPK則感知能量狀態，促進自噬和代謝平衡。通過調節這一網絡，科學家希望改善年齡相關的蛋白質穩態失衡。

目前，雷帕霉素[7]、二甲雙胍[8]以及其他靶向AMPK/mTOR通路的干預策略，均正在抗衰領域開展研究。

結語

運動無法讓所有年齡相關變化都回到年輕狀態，但它依然能夠保留骨骼肌中一部分年輕的分子特征，尤其是與能量代謝和線粒體功能相關的部分。

那些在長期訓練者中依然存在的變化，并不意味著運動失效，而是進一步劃清了運動的作用邊界。它們究竟會帶來怎樣的功能影響，又能否通過調節神經肌肉信號、WNT通路或蛋白質穩態等方式加以干預，目前仍需要更多研究回答。

運動不是衰老問題的全部答案，但目前仍是最值得堅持的答案之一。