百家談: 鍛煉和節食，為什麼有利於身體健康？其生物學分子基礎是什麼？

百家談: 鍛煉有利於身體健康的生化分子基礎。 鍛煉和節食，能促進身體細胞自噬兜售狗皮膏藥的人總是會聲稱他賣的葯能夠包治百病，遺憾的是，這種萬靈丹藥並不存在。然而，有些人生行為，卻與這種物質幻想作用相似，體育鍛煉、節食就是其中之二。鍛煉和節食有利於身體預防很多疾病，包括心臟病、老年痴呆症、糖尿病以及感染等。但是一直以來人們並不清楚鍛煉和節食，為什麼有利於身體健康？其生物學分子基礎是什麼？ 一些醫學研究結果指出，鍛煉的奇妙作用，在於促進了細胞自噬。（齊天智註：這符合自然辯證邏輯。）美國德克薩斯大學西南醫學中心、內科學及微生物學系Beth Levine女教授，曾在自噬領域，有大量重要研究發現。十幾年前，她就曾發現與乳腺癌抑制因子相關，哺乳動物第一個自噬基因beclin1，這是首次發現，與人類基因相關的自噬基因。 自噬（autophagy）是由Ashford 和Porter 在1962 年發現細胞內有「自己吃自己」的現象後提出的，原始含義，所指的是：從細胞內粗面內質網的無核糖體附著區域，脫落的部分雙層膜包裹胞質，以及細胞內需降要解的細胞器、蛋白質等成分，形成自噬體（autophagosome），並與溶酶體融合形成自噬溶酶體，降解其所包裹的內容物，以實現細胞本身的代謝需要和某些細胞器的更新的一個分解代謝過程。自噬作為一種進化上非常古老和保守的代謝途徑，參與調節細胞物質的合成，降解和重新利用之間的代謝平衡，影響參與到生物生命過程的方方面面。 Beth Levine女教授說「可以推測鍛煉有可能和飢餓一樣，通過促進細胞自噬來滿足對能量需求的增加，」 （齊天智註：也許是新陳代謝。式細胞內清毒大掃除的需要，那些代謝出來的，NO，一氧化氮信使，需要及時清除出細胞。） 為了驗證這一猜想，研究人員構建出了一種攜帶BCl-2突變基因的轉基因小鼠，BCl-2突變使得轉基因小鼠無法在受到刺激（例如鍛煉、飢餓）時發生細胞自噬。研究人員旨在利用這種方法確定運動對於自噬及小鼠身體的影響。 隨後研究人員將正常及轉基因小鼠放到跑步機上半個小時，他們發現相比於正常的小鼠，轉基因小鼠很早就表現出精疲力竭。這是因為突變小鼠不能提高自體吞噬，導致糖代謝異常，從而無法生成足夠的能量。 在接下來的高脂飲食試驗中，研究人員再次驗證了這一結果。他們發現在缺乏鍛煉的情況下，給予高脂飲食的野生型小鼠和轉基因小鼠體重均顯著增高，並患上了與2型糖尿病相似的疾病。然而在正常鍛煉的情況下，研究人員發現儘管運動使得兩組小鼠體重下降，但突變小鼠的血糖水平仍然偏高。 Levine認為新研究結果表明了自噬是鍛煉促進健康的重要生理機制。通過操縱自噬作用有可能成為糖尿病治療的一條新途徑。該研究小組還打算在下階段的試驗研究中更進一步的解析自噬在鍛煉預防其他疾病中的作用，包括癌症、神經退行性疾病以及衰老等。 （來源：生物通 何嬙）
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