งานวิจัยใหม่เพิ่มเติมกรณีการออกกำลังกายส่งเสริมความอ่อนเยาว์

บทความล่าสุดที่ตีพิมพ์ใน วารสารสรีรวิทยา ได้เจาะลึกกรณีของผลกระทบที่ส่งเสริมความอ่อนเยาว์ของการออกกำลังกายต่อสิ่งมีชีวิตที่แก่ชรา โดยต่อยอดจากงานก่อนหน้านี้ที่ทำกับหนูทดลองซึ่งใกล้จะสิ้นสุดอายุขัยตามธรรมชาติของพวกมันและสามารถเข้าถึงวงล้อออกกำลังกายแบบถ่วงน้ำหนักได้

เอกสารที่มีรายละเอียดหนาแน่น "ลายเซ็นโมเลกุลที่กำหนดการปรับตัวของการออกกำลังกายตามอายุและการเขียนโปรแกรมใหม่บางส่วนในร่างกายในกล้ามเนื้อโครงร่าง" แสดงรายการผู้เขียนร่วม 16 คนจำนวนมาก โดยหกคนในนั้นมีความเกี่ยวข้องกับ U of A ผู้เขียนที่เกี่ยวข้องคือ Kevin Murach ผู้ช่วยศาสตราจารย์ในภาควิชาสุขภาพ สมรรถภาพมนุษย์ และนันทนาการของ U of A และผู้เขียนคนแรกคือ Ronald G. Jones III ปริญญาเอกนักศึกษาในห้องปฏิบัติการควบคุมมวลกล้ามเนื้อโมเลกุลของ Murach

สำหรับบทความนี้ นักวิจัยได้เปรียบเทียบหนูสูงอายุที่สามารถเข้าถึงวงล้อออกกำลังกายแบบถ่วงน้ำหนักกับหนูที่ได้รับการโปรแกรม epigenetic ใหม่ผ่านการแสดงออกของปัจจัย Yamanaka

ปัจจัย Yamanaka คือปัจจัยการถอดรหัสโปรตีน 4 ชนิด (ระบุเป็น Oct3/4, Sox2, Klf4 และ c-Myc ซึ่งมักเรียกโดยย่อว่า OKSM) ซึ่งสามารถเปลี่ยนเซลล์ที่มีการระบุรายละเอียดสูง (เช่น เซลล์ผิวหนัง) กลับไปเป็นเซลล์ต้นกำเนิด ซึ่งเป็น สภาพที่อายุน้อยกว่าและปรับตัวได้มากขึ้นดร. ชินยะ ยามานากะ ผู้ได้รับรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ได้รับรางวัลจากการค้นพบครั้งนี้ในปี 2555 ในปริมาณที่ถูกต้อง การกระตุ้นปัจจัยยามานากะทั่วร่างกายในสัตว์ฟันแทะสามารถปรับปรุงลักษณะเด่นของวัยสูงอายุได้ด้วยการเลียนแบบความสามารถในการปรับตัวซึ่งเป็นเรื่องปกติในวัยหนุ่มสาวมากขึ้น เซลล์.

จากปัจจัยทั้งสี่ประการ Myc เกิดขึ้นจากการออกกำลังกายกล้ามเนื้อโครงร่างMyc อาจทำหน้าที่เป็นตัวกระตุ้นการเขียนโปรแกรมใหม่ในกล้ามเนื้อโดยธรรมชาติ ทำให้เป็นจุดที่มีประโยชน์ในการเปรียบเทียบระหว่างเซลล์ที่ได้รับการโปรแกรมใหม่ผ่านการแสดงออกของปัจจัย Yamanaka และเซลล์ที่ได้รับการตั้งโปรแกรมใหม่ผ่านการออกกำลังกาย - "การเขียนโปรแกรมใหม่" ในกรณีหลังนี้สะท้อนให้เห็นวิธีการ การกระตุ้นสิ่งแวดล้อมสามารถเปลี่ยนแปลงการเข้าถึงและการแสดงออกของยีนได้

นักวิจัยได้เปรียบเทียบกล้ามเนื้อโครงร่างของหนูที่ได้รับอนุญาตให้ออกกำลังกายในช่วงบั้นปลายชีวิตกับกล้ามเนื้อโครงร่างของหนูที่มีการแสดงออก OKSM ในกล้ามเนื้อมากเกินไป เช่นเดียวกับหนูดัดแปลงพันธุกรรมที่จำกัดการแสดงออกมากเกินไปของ Myc ในกล้ามเนื้อของพวกเขา

ในท้ายที่สุด ทีมงานได้พิจารณาแล้วว่าการออกกำลังกายส่งเสริมโปรไฟล์ระดับโมเลกุลที่สอดคล้องกับการเขียนโปรแกรมบางส่วนของเอพิเจเนติกกล่าวคือ การออกกำลังกายสามารถเลียนแบบลักษณะโมเลกุลของกล้ามเนื้อที่ได้รับปัจจัยจากยามานากะได้ (ซึ่งจะแสดงลักษณะโมเลกุลของเซลล์ที่อ่อนเยาว์มากขึ้น)ผลประโยชน์ของการออกกำลังกายนี้อาจเป็นผลมาจากการกระทำเฉพาะของ Myc ในกล้ามเนื้อ

แม้ว่าจะเป็นเรื่องง่ายที่จะตั้งสมมติฐานว่าสักวันหนึ่งเราอาจจะสามารถจัดการกับ Myc ในกล้ามเนื้อเพื่อให้บรรลุผลจากการออกกำลังกายได้ ซึ่งช่วยให้เราไม่ต้องทำงานหนักจริงๆ Murach เตือนว่าอาจเป็นข้อสรุปที่ผิด

ประการแรก Myc ไม่สามารถจำลองการออกกำลังกายแบบเอฟเฟกต์ต่อเนื่องทั่วร่างกายได้นอกจากนี้ยังเป็นสาเหตุของเนื้องอกและมะเร็งด้วย ดังนั้นจึงมีอันตรายโดยธรรมชาติต่อการควบคุมการแสดงออกของมันMurach คิดว่าการจัดการ Myc อาจใช้เป็นกลยุทธ์การทดลองได้ดีที่สุดเพื่อทำความเข้าใจวิธีฟื้นฟูการปรับตัวของการออกกำลังกายกับกล้ามเนื้อเก่าที่แสดงการตอบสนองที่ลดลงอาจเป็นวิธีชาร์จพลังการตอบสนองการออกกำลังกายของนักบินอวกาศในสภาวะแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์ หรือผู้คนที่ถูกจำกัดให้อยู่บนเตียงซึ่งมีความสามารถในการออกกำลังกายจำกัดMyc มีผลกระทบมากมายทั้งดีและไม่ดี ดังนั้นการกำหนดผลที่เป็นประโยชน์จึงอาจนำไปสู่การรักษาที่ปลอดภัยซึ่งอาจมีประสิทธิผลสำหรับมนุษย์ในอนาคต

Murach มองว่าการวิจัยของพวกเขาเป็นการตรวจสอบความถูกต้องเพิ่มเติมของการออกกำลังกายในฐานะยาโพลีพิล“การออกกำลังกายเป็นยาที่ทรงพลังที่สุดที่เรามี” เขากล่าว และควรได้รับการพิจารณาว่าเป็นการรักษาที่เสริมสร้างสุขภาพและอาจยืดอายุขัยได้ ควบคู่ไปกับการใช้ยาและการรับประทานอาหารเพื่อสุขภาพ

ผู้ร่วมเขียน Murach และ Jones ที่ U of A รวมถึงศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์การออกกำลังกาย Nicholas Greene รวมถึงนักวิจัยที่มีส่วนร่วม Francielly Morena Da Silva, Seongkyun Lim และ Sabin Khadgi