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運(yùn)動(dòng)帶來(lái)是健康益處源于免疫系統(tǒng)

文章來(lái)源：健康界發(fā)布日期：2023-12-02瀏覽次數(shù)：36

生命在于運(yùn)動(dòng) ，長(zhǎng)期堅(jiān)持運(yùn)動(dòng)鍛煉可以增強(qiáng)身體機(jī)能，有益于身體健康。這種益處體現(xiàn)在多個(gè)方面，例如改善代謝健康、預(yù)防心血管疾病和糖尿病等等。此外，還有不少研究也表明運(yùn)動(dòng)鍛煉可以降低癌癥的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。

然而，運(yùn)動(dòng)有益于身體健康的微觀分子機(jī)制一直未被闡明。值得一提的是，20世紀(jì)初的一項(xiàng)研究顯示，參與波士頓馬拉松的精英運(yùn)動(dòng)員在比賽后血液中出現(xiàn)白細(xì)胞激增，自此之后，運(yùn)動(dòng)、炎癥和免疫之間的神奇聯(lián)系就引起了科學(xué)家們的強(qiáng)烈關(guān)注。近日，哈佛醫(yī)學(xué)院 Diane Mathis 團(tuán)隊(duì)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(diào)節(jié)性T細(xì)胞保護(hù)肌肉線粒體免受γ-干擾素介導(dǎo)的損傷，以促進(jìn)運(yùn)動(dòng)的有益效果） 的研究論文，該論文還被選為當(dāng)期封面論文。該研究表明，運(yùn)動(dòng)的一些益處源于免疫系統(tǒng)。在運(yùn)動(dòng)期間，肌肉中動(dòng)員的調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Treg）可以抵御運(yùn)動(dòng)引起的炎癥并增強(qiáng)耐力。不僅如此，免疫細(xì)胞還通過(guò)降低干擾素水平來(lái)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(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素。慢性炎癥 是許多疾病的基礎(chǔ)，包括心血管疾病、肥胖2型糖尿病、神經(jīng)變性和癌癥等，而運(yùn)動(dòng)鍛煉可以降低這些疾病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。例如，達(dá)成每日基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)量可以降低20%的全因死亡風(fēng)險(xiǎn)，并且在運(yùn)動(dòng)量適度的情況下，這種健康效果還能持續(xù)增強(qiáng)。骨骼肌，是運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行者，同時(shí)在調(diào)節(jié)機(jī)體代謝和免疫穩(wěn)態(tài)中也起著關(guān)鍵作用。在穩(wěn)定狀態(tài)下，骨骼肌含有少量的Treg細(xì)胞，這類免疫細(xì)胞一直以對(duì)抗與自身免疫性疾病相關(guān)的異常炎癥而聞名。當(dāng)肌肉發(fā)生損傷時(shí)，Treg細(xì)胞擴(kuò)增并協(xié)調(diào)從促炎到促修復(fù)過(guò)程的轉(zhuǎn)變，但該過(guò)程是否與運(yùn)動(dòng)的益處相關(guān)一直未被研究清楚。在這項(xiàng)新研究中，研究團(tuán)隊(duì)探究了急性耐力運(yùn)動(dòng)（AEX）調(diào)節(jié)骨骼肌免疫細(xì)胞活性的潛力。研究人員在短暫運(yùn)動(dòng)小鼠、長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)小鼠和久坐不動(dòng)小鼠的后肢肌肉提取細(xì)胞，并進(jìn)行了免疫表型比較分析。肌肉中免疫細(xì)胞的積累是由急性運(yùn)動(dòng)引起的研究結(jié)果顯示，在跑步機(jī)上跑步的小鼠，無(wú)論是短暫運(yùn)動(dòng)還是長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)，其肌肉細(xì)胞都顯示出典型的炎癥跡象——調(diào)節(jié)各種代謝過(guò)程的基因更活躍，促進(jìn)炎癥的化學(xué)物質(zhì)水平更高，包括干擾素。
其中，Treg細(xì)胞的數(shù)量在運(yùn)動(dòng)小鼠中升高，它們的細(xì)胞周期也縮短（細(xì)胞分裂加快）。進(jìn)一步的分析表明，在運(yùn)動(dòng)小鼠中，Treg細(xì)胞清除了運(yùn)動(dòng)引起的炎癥反應(yīng)，而在久坐不動(dòng)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(xì)胞積累、氧化磷酸化和干擾素信號(hào)通路都是由運(yùn)動(dòng)鍛煉誘導(dǎo)的然而，運(yùn)動(dòng)對(duì)新陳代謝的好處只有在經(jīng)常鍛煉的小鼠身上才顯現(xiàn)出來(lái)。研究數(shù)據(jù)顯示，在長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)的小鼠中，Treg細(xì)胞不僅減少了運(yùn)動(dòng)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(jié)果相一致，即單次運(yùn)動(dòng)不會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的改善，需要堅(jiān)持長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)才能產(chǎn)生實(shí)際身體益處。

Treg細(xì)胞控制急性運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)的肌肉炎癥

事實(shí)上，Treg細(xì)胞確實(shí)對(duì)經(jīng)常鍛煉的人產(chǎn)生了更廣泛的好處。例如，缺乏Treg細(xì)胞的小鼠常?；加胁皇芸刂频募∪庋装Y，其特征是它們后腿肌肉中促炎細(xì)胞的迅速積累。此外，這些缺陷小鼠的肌肉細(xì)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(xì)胞的小鼠不能像正常小鼠那樣適應(yīng)隨著時(shí)間的推移而增加的運(yùn)動(dòng)要求，其有氧運(yùn)動(dòng)能力也有所下降，并且它們也不會(huì)從運(yùn)動(dòng)中獲得相同的全身益處。

肌肉組織中的Treg細(xì)胞可以控制炎癥，以支持運(yùn)動(dòng)能力的增加

不僅如此，研究團(tuán)隊(duì)還在缺乏Treg細(xì)胞的小鼠的肌肉中發(fā)現(xiàn)過(guò)量的γ-干擾素（IFN-γ）。這是一種已知的炎癥驅(qū)動(dòng)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(chǎn)生。該研究進(jìn)一步表明，阻斷干擾素的產(chǎn)生可以改善缺陷小鼠的代謝異常，改善其有氧適應(yīng)性。
該論文的第一作者 P. Kent Langston 博士表示，干擾素有時(shí)候就像是一個(gè)惡棍，在沒有Treg細(xì)胞來(lái)對(duì)抗它的情況下，干擾素會(huì)造成無(wú)法控制的傷害。

Treg細(xì)胞清除IFN-γ對(duì)于線粒體適應(yīng)和提高訓(xùn)練反應(yīng)的表現(xiàn)是必要的

值得一提的是，干擾素可以促進(jìn)慢性炎癥，這一過(guò)程是許多慢性疾病和年齡相關(guān)疾病的基礎(chǔ)。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(biāo)，而拮抗干擾素的Treg細(xì)胞也成為了這類治療方法的焦點(diǎn)。
總而言之，這項(xiàng)研究表明，運(yùn)動(dòng)鍛煉是一種自然、簡(jiǎn)單且高效的有益于身體健康的方法，其具體分子機(jī)制是通過(guò)增強(qiáng)身體的免疫反應(yīng)——促進(jìn)Treg細(xì)胞擴(kuò)增，抑制干擾素產(chǎn)生，減少慢性炎癥，由此強(qiáng)調(diào)了運(yùn)動(dòng)在控制人體自身免疫防御方面的重要性。