上了年紀,是不是腿腳越來越不利索,爬樓梯越來越費勁了?甚至曾經輕松駕馭的運動,也變得有些力不從心了?一般,我們總習慣性地把這些虛弱的表象推給肌肉的老化、關節的損傷…但你有沒有想過:肌肉流失、運動力衰退真正的幕后黑手,其實是大腦!
這項發表在國際知名期刊《Signal Transduction and Targeted Therapy》上的文章[1],就為我們揭示了這一新的可能:肌肉的衰弱無力,其實是大腦“指令失靈”下的結果。而通過改變大腦的神經活力,就能恢復肌肉的青春?
運動力從“頭”開始崩塌?
在我們大腦中,有一個對運動調節至關重要的區域——黑質-紋狀體多巴胺(DA)系統,它就像運動的“總指揮官”,指揮“手下”神經元們保持身體的“靈活”。
圖注:大腦黑質-紋狀體多巴胺(DA)系統
但研究者發現,以往很少有研究將大腦神經元的健康與肌肉的萎縮直接聯系起來。所以問題來了,大腦“指揮部”DA的衰老,會不會也在悄悄影響遠在天邊的肌肉呢?帶這個問題,研究者展開了一系列探索:
首先,研究者發現,在相當于人類六七十歲的老年小鼠的大腦黑質區域,負責生產“快樂因子·運動啟動劑的多巴胺神經元,活力明顯出現了下降。
特別的是,在這些神經元中,與線粒體活力息息相關的“長壽蛋白”SIRT3的水平也大幅下降了,并且,這種下降在黑質區域尤為明顯,比海馬、皮層等大腦其他區域更嚴重。
圖注:老年小鼠黑質中TH、活性TH和SIRT3蛋白表達量均顯著下降
也就是說,黑質多巴胺神經元也許更依賴SIRT3蛋白,而其衰老可能也與SIRT3的流失更為密切。那么,既然大腦這邊“病根”找到了,對癥下藥補上缺失的SIRT3就能逆轉肌肉的衰老嗎?
于是,研究者們通過不帶有毒性的病毒外殼——腺相關病毒(AAV)包裹著SIRT3基因,精準“派送”到老年小鼠大腦的黑質區域,觀察它們的變化。
結果,接受SIRT3補充的老年小鼠,其大腦黑質區域的多巴胺神經元不僅得到了更好的保護,多巴胺的產生和傳遞效率也顯著提升。代表衰老的標志蛋白p16INK4a蛋白的表達也跟著下降了。
圖注:給大腦補充SIRT3后,多巴胺系統功能明顯改善
而更令人驚喜的是,這種僅針對大腦“病根”進行的干預,竟然真的改善了衰老的小鼠全身運動表現和肌肉狀態!
首先,在考驗協調與耐力的轉棒測試和握力測試中,SIRT3治療的老年小鼠表現更為出色,運動能力顯著改善。而且,它們的肌肉量(瘦體重)也得到了很好的維持,也并沒有像普通老年小鼠那樣流失,甚至連體脂率都更低了!
圖注:給大腦補充SIRT3后,老年小鼠握力、耐力和運動能力明顯改善,體脂率也得到改善
也就是說,肌肉的衰老、萎縮,其實很大程度上是受大腦調控的結果!只有大腦“指令”清晰有力,肌肉才能保持有力。那么,大腦是如何通過SIRT3實現這種“遠程遙控”的呢?
SIRT3的深層修復力
研究者進一步探索到,大腦黑質中SIRT3的提升,首先使得線粒體呼吸鏈功能增強,優化了神經元自身的能量供應和健康狀態,讓它們能更輕松地發出神經信號。
圖注:SIRT3上調了大腦黑質中與線粒體功能、ATP合成及多巴胺信號相關的通路
而這種來自大腦黑質的積極信號,也確實傳遞到了肌肉組織——接受大腦SIRT3治療的小鼠,其骨骼肌中的衰老標志物p16水平也相應降低了,并且維持神經肌肉連接的關鍵蛋白——突觸素的表達也更好了。
圖注:SIRT3治療顯著提升了老年小鼠大腦黑質中多種線粒體關鍵蛋白的表達,并降低了衰老標志物p16的水平
總而言之,肌肉的流失與衰老,并不止是肌肉本身的事情,而是根植于大腦的黑質-紋狀體多巴胺系統中~而大腦的“年輕”,還真能夠通過神經支配,實實在在地減緩肌肉本身的衰老!
說不定,今后就通過提升大腦特定區域SIRT3的活力,形成一個“大腦年輕-運動改善-肌肉維持”的良性循環,從“頭”開始對抗肌肉流失啦~
—— TIMEPIE ——
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