今天发表在《生理学杂志》上的一项新研究表明,仅进行一次60分钟的运动就能使小鼠的肌肉钟向任一方向移动大约一个小时。如果这项研究在人体中得到推广,就为开夜班工人开运动和治疗心脏病等疾病提供了理由,这两种疾病都可能导致整个身体的时钟中断。
实际上,我们所有的单元中都存在时钟,以在时间上协调特定单元的功能。我们的时钟设置对诸如全天光线变化或进餐时间之类的信号很敏感。佛罗里达大学的研究人员发现,小鼠肌肉中的时钟正在“听”运动过程中肌肉收缩的信息。
这意味着锻炼是设定肌肉时钟的线索。研究人员通过研究在一天中不同阶段运行的小鼠来确定这一点:在休息阶段的中间,开始活动阶段前一个小时以及在活动阶段的中间。小鼠的活动和休息阶段相当于人类的白天和黑夜。然后,他们研究了肌肉收缩后几天内主要时钟蛋白的量如何变化。他们的研究结果表明,根据收缩的时机,时钟会移动大约一个小时到更早或更晚的时间,并且这不需要循环荷尔蒙或中央时钟。
换句话说,白天的锻炼时间可以使我们的肌肉生物钟向后倒转或快进,因此,对此进行微调可以精确地治疗身体钟在向前或向后运行的情况。
研究人员是在小鼠而不是人类中进行这项研究的,因为这需要多次肌肉活检,这是有创程序。尽管迄今为止已经在小鼠中进行了这项研究,但是由于它需要针对某些疾病(例如心脏病)制定运动时机的处方,因此可以在无需临床试验的情况下在患者中进行。
这项研究的共同第一作者克里斯托弗·沃尔夫(Christopher Wolff)说:
“这项研究非常重要,因为它突出了锻炼对我们的生物钟的影响。如果复制到人类身上,则意味着夜班工人可以通过锻炼来改变他们的生物钟。我们也许还可以将运动作为治疗“钟表疾病”的一种疗法,这种疾病可能会在许多慢性疾病(例如心脏病)中发生。
参考:Denise Kemler,Christopher A. Wolffand Karyn A. Esser,“收缩活动对骨骼肌时钟相位的时间依赖性
”,2020年6月14日,《生理学杂志》。
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