最近哈佛大学健康与医疗杂志发表了一项研究,通过实验证明适度的身体锻炼,可以让动物的心脏肌肉细胞重生更快,从而让动物心脏功能更年轻。
通过多同位素成像质谱法(Multi-isotope imaging mass spectrometry, MIMS),研究者观察到的动物心脏肌肉细胞。粉色显示通过细胞核分裂,新的细胞DNA被制造产生出来,表示心脏肌肉组织新的细胞生长。
一,研究显示,通过让实验鼠规则运动,可以让心脏产生多达四倍的新生肌肉细胞
1,传统认识
几乎所有的医生,健康机构,以及外科手术专家,都认为锻炼是可以有益于心脏的。但是,具体的原因,和背后的机理,并没有完全搞清楚。
2,最新的研究发现
来自于哈佛大学干细胞和重生生物研究部门的研究人员,包括(Harvard Department of Stem Cell and Regenerative Biology, HSCRB),麻省总医院(Massachusetts General Hospital, MGH),哈佛医学院(Harvard Medical School,HMS)以及哈佛干细胞研究院(Harvard Stem Cell Institute),在最新披露的一项对实验鼠的研究中,解释了为什么锻炼会对心脏有益的背后原因机理:适度锻炼,在正常情况下和心脏病后恢复期间,都可以刺激心脏产生新的心脏肌肉细胞。
人体心脏自我更新、细胞自我重生的能力相对较弱。一般来说,处于生命旺盛期的年轻人,每年可以更新重生大约1%左右的心脏肌肉细胞。随着年龄的增长,这种保持心脏活力的能力,也逐步减退削弱。损失心脏肌肉细胞重生的能力,让心脏的活力减弱,也与心脏功能失调、失灵等一系列心脏病有密切关联。
所以,研究者关注的是,能不能找到方法去帮助保持心脏肌肉细胞重生更新的能力,从而提供一种可能的预防心脏病的方法。
因此,这些研究人员想知道用什么最普遍、最简单易行而又自然的方式,来加强心脏肌肉细胞的再生能力。筛选最后,他们想到了最安全和最便宜的干预方式:锻炼。
当然,实验鼠又成为了最为方便使用的实验对象。
3,实验鼠的心脏锻炼实验
研究人员,把一组健康实验鼠放到跑步机上,相当于每天大约跑5公里左右的运动量。
另一组观察组的健康实验鼠,则是继续它们的鼠类生活方式,待在笼子里,等待喂食,类似于人类的久坐不动的生活方式。
为了测量两组实验鼠的心脏重生更新变化情况,研究者控制观察一种可以结合进新准备进行分裂的细胞DNA的标签化学物质。通过观察这种心脏肌肉细胞里的标签DNA,研究者可以观察新细胞在哪里被制造出来。
通过对比研究,他们发现跑步机锻炼组的实验鼠的新生心脏肌肉组织细胞数量,在同样时间段内,比不锻炼的实验鼠心脏新生肌肉细胞数量要多出4.5倍。
4,进一步实验
为了进一步检验,经历过心脏病之后(Heart attack)的实验鼠,通过锻炼是不是也能得出这个结论,研究者进行了进一步实验。
在选择了一组经历过心脏病的实验鼠,仍然上述方法每天在跑步机上锻炼5公里。另一组则是继续按照原来久坐不动的生活方式,我行我素。
结果同样显示,相比较于对照组,心脏病后规律锻炼的实验鼠,心脏肌肉细胞组织有较大幅度的产生,显示它们的心脏功能恢复良好。
5,研究结论
维持一个健康的心脏,需要平衡由于受伤或者年龄老化造成的心脏肌肉细胞组织受损,更新重生出新的心脏肌肉细胞,从而让心脏保持活力。
研究显示,锻炼可以促进这种平衡,增加心脏肌肉细胞的再生能力,通过增加更新心脏肌肉细胞,让心脏功能保持活力。
二,该项研究得到的启示
1,即使健康的身体心脏,也需要通过锻炼来保持活力
心脏的肌肉是用来维持心脏收缩功能的,年轻人的肌肉细胞再生能力是每年1%。因此即使年轻,通过锻炼保持肌肉细胞再生的能力,维持在1%的水平,让心脏年轻。
2,随着年龄老化,更应该通过规则锻炼来保持心脏活力
随着年龄老化,人体不再有能力维持每年更新1%心脏细胞的能力,更需要用锻炼这种安全的干预方式,来刺激心脏尽量维持和延长这种心脏细胞再造能力。
从这个角度来说,60岁的年龄,30岁的心脏是完全可能的。年轻人不锻炼,过度使用,让心脏肌肉细胞受到伤害,心脏可能老化速度加快。老年人,通过常年规律运动,让心脏维持在每年更新1%的状态,就有可能比30岁人的心脏还要功能强大。
3,心脏病后恢复,需要规律性运动锻炼来增强心脏活力,加快恢复。
现在有个误区,一说患上心脏病,医嘱都是常备药、小心大运动量。
这样的嘱咐的结果,是让患者不敢运动,怕一运动就过量,有的甚至连正常的家务活也懒得去干。这样就走向了另一个极端,让心脏功能得不到锻炼,反而长久病病殃殃,提不起精神。
这样小心翼翼的结果,随着年龄老化,心脏肌肉细胞再造能力更加弱化,心脏功能更加不振。
所以,即使心脏病术后恢复期,也需要一定的适度运动量,来加快恢复心脏功能。通过锻炼,让更多的心脏细胞再造出来,从而让心脏恢复正常功能,甚至更好。
这研究报告的前两位作者是哈佛大学干细胞和再生生物研究部门的Ana Vujic(HSCRB),和麻省总医院以及哈佛医学院的Carolin Lerchenmuller。