首頁資訊 Science子刊封面論文證實，運動帶來是健康益處源于免疫系統(tǒng)

Science子刊封面論文證實，運動帶來是健康益處源于免疫系統(tǒng)

來源：泰然健康網時間：2024年11月24日 01:01

撰文丨nagashi
編輯丨王多魚排版丨水成文生命在于運動，長期堅持運動鍛煉可以增強身體機能，有益于身體健康。這種益處體現(xiàn)在多個方面，例如改善代謝健康、預防心血管疾病和糖尿病等等。此外，還有不少研究也表明運動鍛煉可以降低癌癥的發(fā)病風險。然而，運動有益于身體健康的微觀分子機制一直未被闡明。值得一提的是，20世紀初的一項研究顯示，參與波士頓馬拉松的精英運動員在比賽后血液中出現(xiàn)白細胞激增，自此之后，運動、炎癥和免疫之間的神奇聯(lián)系就引起了科學家們的強烈關注。近日，哈佛醫(yī)學院 Diane Mathis 團隊在 Science 子刊 Science Immunology 上發(fā)表了題為：Regulatory T cells shield muscle mitochondria from interferon-γ-mediated damage to promote the beneficial effects of exercise（調節(jié)性T細胞保護肌肉線粒體免受γ-干擾素介導的損傷，以促進運動的有益效果）的研究論文，該論文還被選為當期封面論文。該研究表明，運動的一些益處源于免疫系統(tǒng)。在運動期間，肌肉中動員的調節(jié)性T細胞（Treg）可以抵御運動引起的炎癥并增強耐力。不僅如此，免疫細胞還通過降低干擾素水平來防止肌肉損傷，而干擾素是慢性炎癥、炎癥性疾病和衰老的關鍵驅動因素。

慢性炎癥是許多疾病的基礎，包括心血管疾病、肥胖2型糖尿病、神經變性和癌癥等，而運動鍛煉可以降低這些疾病的發(fā)病風險。例如，達成每日基礎運動量可以降低20%的全因死亡風險，并且在運動量適度的情況下，這種健康效果還能持續(xù)增強。骨骼肌，是運動的執(zhí)行者，同時在調節(jié)機體代謝和免疫穩(wěn)態(tài)中也起著關鍵作用。在穩(wěn)定狀態(tài)下，骨骼肌含有少量的Treg細胞，這類免疫細胞一直以對抗與自身免疫性疾病相關的異常炎癥而聞名。當肌肉發(fā)生損傷時，Treg細胞擴增并協(xié)調從促炎到促修復過程的轉變，但該過程是否與運動的益處相關一直未被研究清楚。在這項最新研究中，研究團隊探究了急性耐力運動（AEX）調節(jié)骨骼肌免疫細胞活性的潛力。研究人員在短暫運動小鼠、長期運動小鼠和久坐不動小鼠的后肢肌肉提取細胞，并進行了免疫表型比較分析。

肌肉中免疫細胞的積累是由急性運動引起的研究結果顯示，在跑步機上跑步的小鼠，無論是短暫運動還是長期運動，其肌肉細胞都顯示出典型的炎癥跡象——調節(jié)各種代謝過程的基因更活躍，促進炎癥的化學物質水平更高，包括干擾素。其中，Treg細胞的數量在運動小鼠中顯著升高，它們的細胞周期也顯著縮短（細胞分裂加快）。進一步的分析表明，在運動小鼠中，Treg細胞清除了運動引起的炎癥反應，而在久坐不動小鼠的肌肉組織中則沒有發(fā)現(xiàn)這些變化。

肌肉中免疫細胞積累、氧化磷酸化和干擾素信號通路都是由運動鍛煉誘導的然而，運動對新陳代謝的好處只有在經常鍛煉的小鼠身上才顯現(xiàn)出來。研究數據顯示，在長期運動的小鼠中，Treg細胞不僅減少了運動引起的炎癥和肌肉損傷，還改變了肌肉代謝和肌肉表現(xiàn)。這一發(fā)現(xiàn)與在人類中的觀察結果相一致，即單次運動不會導致運動表現(xiàn)的顯著改善，需要堅持長期運動才能產生實際身體益處。

Treg細胞控制急性運動誘導的肌肉炎癥事實上，Treg細胞確實對經常鍛煉的人產生了更廣泛的好處。例如，缺乏Treg細胞的小鼠常常患有不受控制的肌肉炎癥，其特征是它們后腿肌肉中促炎細胞的迅速積累。此外，這些缺陷小鼠的肌肉細胞也有明顯腫脹的線粒體——這是代謝異常的跡象。更重要的是，缺乏Treg細胞的小鼠不能像正常小鼠那樣適應隨著時間的推移而增加的運動要求，其有氧運動能力也有所下降，并且它們也不會從運動中獲得相同的全身益處。肌肉組織中的Treg細胞可以控制炎癥，以支持運動能力的增加不僅如此，研究團隊還在缺乏Treg細胞的小鼠的肌肉中發(fā)現(xiàn)過量的γ-干擾素（IFN-γ）。這是一種已知的炎癥驅動因子，干擾素可以直接作用于肌纖維，改變線粒體功能，限制能量產生。該研究進一步表明，阻斷干擾素的產生可以改善缺陷小鼠的代謝異常，改善其有氧適應性。該論文的第一作者 P. Kent Langston 博士表示，干擾素有時候就像是一個惡棍，在沒有Treg細胞來對抗它的情況下，干擾素會造成無法控制的傷害。

Treg細胞清除IFN-γ對于線粒體適應和提高訓練反應的表現(xiàn)是必要的值得一提的是，干擾素可以促進慢性炎癥，這一過程是許多慢性疾病和年齡相關疾病的基礎。因此，靶向干擾素的治療也成為了治療這些慢性疾病的重要目標，而拮抗干擾素的Treg細胞也成為了這類治療方法的焦點?？偠灾@項研究表明，運動鍛煉是一種自然、簡單且高效的有益于身體健康的方法，其具體分子機制是通過增強身體的免疫反應——促進Treg細胞擴增，抑制干擾素產生，減少慢性炎癥，由此強調了運動在控制人體自身免疫防御方面的重要性。論文鏈接：

https://www.science.org/doi/10.1126/sciimmunol.adi5377

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