中年启动运动与终身运动对衰老小鼠脂代谢的调控效果:基于内质网应激机制的比较研究

【字体: 时间:2025年04月12日 来源:Scientific Reports 3.8

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  编辑推荐:为探究运动干预时机对衰老相关脂代谢紊乱的影响,研究人员通过建立不同运动时程的小鼠模型(YC/AC/DE/ME/LE组),发现中年启动运动(ME)与终身运动(LE)均能通过调控内质网应激(ERS)通路(GRP78/IRE1α/ATF6)、增强肝脏CPT1a介导的脂氧化能力,显著改善年龄相关的血脂异常和肝脏脂肪沉积,为制定老龄化社会的运动干预策略提供重要依据。

  随着全球老龄化进程加速,年龄相关的脂代谢紊乱已成为威胁老年健康的重要问题。肝脏作为脂质代谢的核心器官,其功能衰退与内质网应激(ERS)导致的脂质合成/氧化失衡密切相关。虽然运动被公认能改善代谢异常,但不同生命阶段启动或终止运动对衰老相关脂代谢的长期影响尚不明确。韶关大学与华南师范大学的研究团队通过长达72周的小鼠生命周期研究,首次系统比较了终身运动(LE)、中年运动终止(DE)和中年启动运动(ME)三种模式的效果,相关成果发表在《Scientific Reports》上。

研究采用5周龄雄性BALB/c小鼠,分为年轻对照组(YC)、自然衰老组(AC)、中年运动终止组(DE)、中年启动运动组(ME)和终身运动组(LE)。通过每周3次、每次50分钟的中等强度持续训练(MICT),结合体形态学、运动能力测试、血脂检测、肝脏油红O染色、qRT-PCR等技术,系统评估了不同运动模式对肝脏脂代谢相关基因(VLDLR/FATP5/SREBP-1c/CPT1a)和ERS通路(GRP78/IRE1α/ATF6)的调控作用。

在体形态学方面,研究发现终身运动和中年启动运动能显著抑制年龄相关的体重增长(LE组比AC组降低12.4%),而运动终止组效果有限。运动能力测试显示,LE组最大跑步速度衰退时间比AC组延迟12周,且ME组通过中年启动运动可使运动能力恢复至青年水平,证实运动干预时机对维持生理功能的关键作用。

肝脏病理学结果更具突破性:油红O染色显示LE和ME组肝脏脂滴沉积较AC组减少53.7%,而DE组仅降低27.3%。分子机制研究表明,ME和LE组通过协同下调脂合成关键因子SREBP-1c(降幅达1.8倍)和上调脂肪酸β氧化限速酶CPT1a(活性提高70%),重建了肝脏脂代谢平衡。更值得注意的是,ERS通路分析揭示LE组GRP78表达与青年小鼠相当,而DE组仍维持较高水平,说明终身运动能更有效维持内质网稳态。

在临床转化价值方面,研究首次证实中年启动运动在调节血脂(TC、LDL降幅与LE组无统计学差异)和改善肝功能(AST活性降低51.1%)方面与终身运动效果相当,但HDL-C提升效果略逊(LE组比ME组高15.6%)。这为无法坚持终身运动的人群提供了切实可行的干预窗口。

讨论部分深入阐释了运动时序效应的生物学基础:通过抑制IRE1α-XBP1s通路减少肝脏脂质合成,同时激活ATF6-PPARα轴增强脂质氧化,形成"双通路调控"机制。特别重要的是,研究发现中年(38周)是运动干预的"关键转折点",此时启动运动仍可重塑代谢记忆,而终止运动则导致ERS相关凋亡通路激活。

该研究为老龄化社会的健康管理提供了重要启示:第一,终身运动是预防年龄相关脂代谢紊乱的黄金标准;第二,中年启动运动可作为次优但有效的替代方案;第三,运动干预存在"剂量-效应"关系,越早启动收益越大。这些发现不仅为运动处方制定提供了理论依据,也为开发靶向ERS通路的抗衰老策略开辟了新思路。

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