每個上班的早晨，派派總會偶遇這么一對老夫妻，戴著帽子、手拿計時器，在跑道上來回跑。反觀一回家就總想癱著的派派本人，不免會想，運(yùn)動真的那么必要嗎？尤其是對已經(jīng)開始衰老的身體來說，跑步、拉伸、流汗……這些努力究竟還能喚醒些什么？

直到，派派看到了這篇發(fā)表在國際期刊《nature communications》上的研究，在研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)了一個關(guān)鍵的信號分子——CLCF1，它可以在老年人身上同時激活肌肉和骨骼的潛能。而運(yùn)動，恰恰能喚醒老年肌肉中陷入沉睡的它[1]。

首先，研究者想要搞清楚：我們的肌肉功能隨著年齡增長而變差，是不是因為老年的肌肉細(xì)胞不能再像年輕時那樣分泌出該分泌的有益分子呢？

為了驗證這個想法，他們分析了許多包含年輕人和老年人的肌肉基因表達(dá)數(shù)據(jù)，想要找出這樣一些基因：它們在年輕人和老年人中都有變化，但需要老年人長期訓(xùn)練后才能被激活（一次運(yùn)動就有反應(yīng)的那些基因也排除）。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，確實有幾個這樣的基因在老年人堅持12周的漸進(jìn)抗阻訓(xùn)練后顯著激活，其中最特別的當(dāng)屬本研究中的心肌營養(yǎng)素樣細(xì)胞因子1（CLCF1）

CLCF1是白細(xì)胞介素-6（IL-6）家族中的一員，屬于細(xì)胞因子類分泌蛋白，在多種組織中表達(dá)，具有神經(jīng)保護(hù)、調(diào)節(jié)免疫等多功能。

有趣的是，研究者發(fā)現(xiàn)，CLCF1不僅會被運(yùn)動激活，它的受體在肌肉已經(jīng)萎縮的情況下還會變得更活躍！這說明，當(dāng)肌肉衰老時，我們的身體其實也在試圖“搜索”緊缺的CLCF1信號。

圖注：CLCF1和其他肌源因子在不同年齡組以及在訓(xùn)練前后的表達(dá)變化

相關(guān)性找到了，那么，這個CLCF1分子是否真的是來自肌肉、隨長期鍛煉而增加、并對肌肉有益的抗衰好分子呢？研究者展開了一系列驗證：

首先，研究顯示，不管是化合物還是電脈沖刺激肌管細(xì)胞活躍“運(yùn)動”，均能顯著升高CLCF1的表達(dá)水平，且小鼠跑步后，不同組織（肌肉、肝臟、心臟等）中僅有骨骼肌中CLCF1的表達(dá)上調(diào)，說明CLCF1確實來源于運(yùn)動后的骨骼肌細(xì)胞！

圖注：運(yùn)動后CLCF1主要由骨骼肌細(xì)胞產(chǎn)生

此外，研究人員發(fā)現(xiàn)，年輕人只要進(jìn)行1小時的高強(qiáng)度訓(xùn)練，血液中的CLCF1水平就會顯著上升。而老年人雖然CLCF1本來就少，要堅持好幾周的訓(xùn)練才有效果，但運(yùn)動顯然提高了他們的CLCF1水平！

圖注：進(jìn)行16周的抗阻訓(xùn)練和12周的阻力帶運(yùn)動均顯著提高了老年人的血漿CLCF1水平

弄明白了它和運(yùn)動的關(guān)系，研究者開始著手驗證CLCF1提升的好處。于是，他們給小鼠注射補(bǔ)充了CLCF1，果然獲得了令人驚喜的結(jié)果：

NO.1 肌肉功能改善

首先，CLCF1的提升顯著改善了老年小鼠的肌肉功能。相比于對照組，這些老年小鼠的握力增強(qiáng)、跑步耐力提升，由運(yùn)動引發(fā)的疲勞感也減少了。

圖注：CLCF1能改善老年肌肉的功能

在組織層面，這種肌肉的改善則表現(xiàn)為肌肉的強(qiáng)直收縮力的增強(qiáng)以及脛前肌纖維的橫截面積的增大。前者代表肌肉在持續(xù)用力時能產(chǎn)生的最大力量，后者則意味著肌纖維變得更粗壯、更具有力量了。

此外，CLCF1補(bǔ)充還減少了代表肌肉狀態(tài)不良的分子，同時激活了肌肉生長與合成通路中的關(guān)鍵因子（如AKT、mTOR、S6K等），從而為肌肉結(jié)構(gòu)與功能的恢復(fù)提供了幫助。

NO.2 骨骼系統(tǒng)受益

其次，提升CLCF1，妙就妙在它不僅對肌肉有益，還對骨骼健康表現(xiàn)出了顯著的保護(hù)作用。

研究人員發(fā)現(xiàn)，CLCF1干預(yù)能顯著增加老年小鼠的骨量，并減少松質(zhì)骨的骨小梁分離（意味著骨內(nèi)部的“支架系統(tǒng)”結(jié)構(gòu)更緊密、不容易塌陷）以及增加皮質(zhì)骨的體積和厚度（代表骨骼的“硬殼”更厚、更堅固）。

圖注：CLCF1能促進(jìn)老年骨骼健康

組織上進(jìn)一步展現(xiàn)了CLCF1調(diào)節(jié)骨代謝的“壯骨”作用：一方面，CLCF1干預(yù)顯著抑制了破骨細(xì)胞的數(shù)量，減少了骨組織的過度分解；另一方面，它還增加了成骨細(xì)胞的數(shù)量，增強(qiáng)了“造骨”的潛力！

值得注意的是，在年輕小鼠中，不管是肌肉還是骨骼，CLCF1干預(yù)效果均不如老年小鼠這么顯著，說明對于年輕的肌肉和骨骼，CLCF1提升并沒有太多的加分空間，但對于老年個體而言，就是一種非常有效的“補(bǔ)短板”工具了。關(guān)鍵是，簡單的運(yùn)動就能提升CLCF1！

圖注：CLCF1改善效果在年輕小鼠中不明顯

那么，CLCF1具體又是如何改善肌肉和骨骼功能的呢？

聚焦于肌肉細(xì)胞，研究人員發(fā)現(xiàn)，CLCF1能激活A(yù)KT/mTOR、STAT3和ERK1/2等關(guān)鍵信號通路，顯著促進(jìn)肌肉細(xì)胞的代謝活性與合成能力。同時還會抑制FoxO1/3通路，減少了與肌肉分解相關(guān)的分子信號，從而有助于維持肌肉量和功能。

圖注：CLCF1對肌肉功能相關(guān)通路的影響

在能量代謝方面，CLCF1顯著增強(qiáng)了肌肉細(xì)胞的線粒體呼吸，對葡萄糖的攝取率以及糖酵解能力，尤其上調(diào)了葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1（GLUT1）和幾個關(guān)鍵的糖酵解酶（如PFKM、PKM2）。這些作用共同改善了老年肌肉細(xì)胞的葡萄糖代謝狀態(tài)，有助于恢復(fù)其能量供應(yīng)和運(yùn)動能力。

圖注：CLCF1調(diào)節(jié)肌肉細(xì)胞能量代謝

而CLCF1對骨骼健康的改善則主要指向了STAT信號通路。研究發(fā)現(xiàn)，CLCF1能誘導(dǎo)骨細(xì)胞STAT1和STAT3的磷酸化，其中，STAT1在破骨細(xì)胞生成調(diào)節(jié)中起著關(guān)鍵作用，而STAT3對成骨細(xì)胞生成更為重要，激活它們就能發(fā)揮其對老年骨骼的改善作用。

圖注：CLCF1能調(diào)節(jié)STAT1和STAT3信號通路

綜上來看，對于幫助老年骨細(xì)胞和肌肉細(xì)胞這對難兄難弟來說，CLCF1確是一劑“雙效良藥”！

肌細(xì)胞因子是一類由肌肉細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子或蛋白質(zhì)，主要負(fù)責(zé)調(diào)控肌肉的發(fā)育、生長和再生，同時也參與骨骼和脂肪的形成。而肌細(xì)胞因子概念在近十年才開始出現(xiàn)和發(fā)展，在本研究之前，CLCF1顯然并不在“典型肌細(xì)胞因子”之列。

最初，CLCF1并是改善肌肉或骨骼系統(tǒng)的主角，而是出現(xiàn)在神經(jīng)保護(hù)、炎癥調(diào)節(jié)、某些腫瘤發(fā)育和罕見遺傳病中。而本研究首次發(fā)現(xiàn)了運(yùn)動可以增加CLCF1的表達(dá)，改善肌肉與骨骼功能，說不定正是喚醒老年人群肌肉、強(qiáng)壯骨骼、提升運(yùn)動能力的又一把關(guān)鍵鑰匙呢！

—— TIMEPIE ——

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參考文獻(xiàn):