促進血管和肌肉生長的新方法

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圖像來源: Kevin Krull, for Harvard Medical School

隨著年齡增長，我們的耐力會下降，部分原因在於血管將氧和營養物質運輸到肌肉組織的能力降低了。近日，MIT的一個研究團隊發現，可以通過對小鼠使用一種促進血管生長的化合物的方法來逆轉這種與衰老相關的耐力下降。

該研究發現，這種化合物能夠重新激活乙醯化酶這種與長壽相關的蛋白質，從而促進血管和肌肉的生長，使老年小鼠的耐力提升80%。

如果這項成果能夠轉化用於人體肌肉質量的恢復，那就能幫助我們應對某些因衰老導致虛弱造成的影響，包括骨質疏鬆症和其他令人衰弱的疾病。

MIT的生物學教授Leonard Guarente是該研究的通訊作者。他說：「如果這項成果對人體有效，也許我們就能夠通過這種干預方式來恢復老年人的肌肉質量了。肌肉和骨骼之間存在密切的關聯，所以肌肉質量的損失最終會導致骨骼的損失，即骨質疏鬆症，這是老年人面對的最嚴重的問題之一。」這篇研究近日發表在《Cell》上。

與時間賽跑

上世紀90年代初，Guarente發現，乙醯化酶（幾乎存在於所有動物體內的一種蛋白質）能夠防止酵母中老化的影響。從那時起，他在很多其他的生物體身上也觀察到了類似的效應。

在最近的研究中，Guarente和同事們決定探究乙醯化酶在血管內部內皮細胞中的作用。為此，他們敲除了小鼠內皮細胞中的SIRT1基因，該基因負責編碼哺乳動物的乙醯化酶。他們發現，在小鼠6個月大的時候，它們的毛細血管密度降低了，它們只能跑6個月大的正常小鼠所能完成的一半距離。

隨後，研究人員們決定驗證一下，當正常的小鼠衰老之後乙醯化酶水平上升會發生什麼。他們對小鼠使用了一種名為NMN的化合物，它是NAD的前體，一種能夠激活SIRT1的輔酶。NAD水平會隨著小鼠的衰老而下降，這被認為這是由NAD的產量降低和分解速度上升共同導致的。

圖像來源：《Cell》

在小鼠18個月之後，研究人員使用NMN對它們進行了兩個月的治療，小鼠的毛細血管密度恢復到了年輕小鼠的水平，而且耐力也提升了56%至80%。當小鼠到達32個月的時候，研究人員也觀察到了相同的有益影響。

Guarente說：「在正常的衰老過程中，血管數量會下降，所以將營養和氧運輸到肌肉等組織的能力就會下降，從而導致這些組織也會減少。能夠促進NAD的前體細胞的作用是抵消正常衰老時引起的衰退，重新激活SIRT1，並修復內皮細胞的功能，從而產生更多的血管。」

當研究人員使用NMN和硫化氫（另一種乙醯化酶活化劑）共同作用於小鼠時，這種效應就會增強。

運動的好處

研究人員還發現，對於運動為年輕小鼠帶來的有益作用來說，內皮細胞中的SIRT1活性非常重要。對於小鼠來說，運動會促進新血管的生產，還會提升肌肉質量。然而，當研究人員將10個月大的小鼠的內皮細胞中的SIRT1敲除之後，再讓小鼠進行四個星期的跑步運動，那麼運動就無法像為接受相同運動項目的10個月大的正常小鼠那樣帶來相同的益處。

Guarente說，如果在人體上得到驗證，那麼就表明，提升乙醯化酶水平能夠幫助老年人通過運動來恢復肌肉質量。人體研究表明，與衰老相關的肌肉損失可以通過運動部分地緩解，尤其是重量訓練。

Guarente說：「這篇文章表明，老年人能夠通過NAD前體干預的方式來恢復肌肉質量。」

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