Saati Tersine Çevirmek – Egzersiz, Genç Hücrelerin Etkilerini Nasıl Taklit Edebilir?

Egzersiz, Yamanaka faktörlerine maruz kalan kasların moleküler profilini taklit etme yeteneğine sahiptir ve bu da daha genç hücrelerinkine benzer bir moleküler ifadeyle sonuçlanır.

{ 7}Kanıtlar, egzersizin kasta gençliği destekleyen Yamanaka faktörlerinin ifadesiyle tutarlı bir moleküler profil oluşturduğunu gösteriyor.

Journal of Physiology’de yayınlanan yakın tarihli bir çalışma, egzersizin şu fikri daha da destekledi: yaşlanan organizmalarda genç niteliklerin korunmasına yardımcı olabilir. Bu araştırma, ömürlerinin sonuna yaklaşan ve ağırlıklı bir egzersiz çarkına erişimi olan laboratuvar fareleri ile yapılan önceki deneylere dayanmaktadır.

Makalenin baş yazarı, Arkansas Üniversitesi’nde yardımcı doçent olan Kevin Murach’tır. Sağlık, İnsan Performansı ve Rekreasyon Departmanında. İlk yazar, Ph.D. olan Ronald G. Jones III’tür. Murach’ın Moleküler Kas Kütlesi Düzenleme Laboratuvarı’nda öğrenci.

Bu makale için araştırmacılar, ağırlıklı bir egzersiz çarkına erişimi olan yaşlanan farelerle Yamanaka faktörlerinin ifadesi yoluyla epigenetik yeniden programlamaya tabi tutulmuş fareleri karşılaştırdılar.

{ 9}

Kevin Murach. Kredi: Arkansas Üniversitesi

Yamanaka faktörleri, yüksek oranda belirlenmiş hücreleri geri döndürebilen dört protein transkripsiyon faktörüdür (Oct3/4, Sox2, Klf4 ve c-Myc olarak tanımlanır, genellikle OKSM olarak kısaltılır) ( bir deri hücresi gibi) daha genç ve daha uyumlu bir durum olan bir kök hücreye geri dönün. 2012 yılında bu keşfinden dolayı Dr. Shinya Yamanaka’ya Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü verildi. Doğru dozlarda, Yamanaka faktörlerinin kemirgenlerde vücutta uyarılması, daha genç hayvanlarda yaygın olan uyum yeteneğini taklit ederek yaşlanmanın ayırt edici özelliklerini iyileştirebilir. hücreler.

Dört faktörden Myc iskelet kası çalıştırılarak indüklenir. Myc, kasta doğal olarak indüklenen bir yeniden programlama uyaranı olarak hizmet edebilir, bu da onu Yamanaka faktörlerinin aşırı ekspresyonu yoluyla yeniden programlanan hücreler ile egzersiz yoluyla yeniden programlanan hücreler arasında yararlı bir karşılaştırma noktası haline getirebilir – ikinci durumda “yeniden programlama” yansıtan çevresel bir uyaranın genlerin erişilebilirliğini ve ifadesini nasıl değiştirebileceğini.

Araştırmacılar, yaşamlarının sonlarında egzersiz yapmasına izin verilen farelerin iskelet kasını, kaslarında OKSM’yi aşırı ifade eden farelerin iskelet kasıyla ve ayrıca sadece Myc’nin aşırı ifadesiyle sınırlı genetiği değiştirilmiş farelerle karşılaştırdılar.

Nihayetinde ekip, egzersizin epigenetik kısmi programlamayla tutarlı bir moleküler profili desteklediğini belirledi. Yani egzersiz Yamanaka faktörlerine maruz kalan kasların moleküler profilini taklit edebilir (böylece daha genç hücrelerin moleküler özelliklerini gösterir). Egzersizin bu faydalı etkisi kısmen, Myc’nin kastaki belirli eylemlerine atfedilebilir.

Bir gün egzersizin etkilerini elde etmek için kastaki Myc’yi manipüle edebileceğimizi varsaymak kolay olsa da, Böylece Murach, bizi asıl sıkı çalışmadan kurtararak, bunun çıkarılacak yanlış bir sonuç olacağı konusunda uyarıyor.

Birincisi, Myc, egzersizin vücuttaki tüm aşağı akış etkilerini asla tekrarlayamayacak. Aynı zamanda tümörlerin ve kanserlerin de nedenidir, bu nedenle ifadesini manipüle etmenin doğasında var olan tehlikeler vardır. Bunun yerine Murach, Myc’i manipüle etmenin en iyi şekilde, azalan yanıt veren eski kaslara egzersiz adaptasyonunun nasıl geri getirileceğini anlamak için deneysel bir strateji olarak kullanılabileceğini düşünüyor. Muhtemelen, astronotların sıfır yerçekimindeki egzersiz tepkilerini veya yalnızca sınırlı bir egzersiz kapasitesine sahip yatak istirahatine kapatılmış insanların egzersiz tepkisini güçlendirmenin bir yolu olabilir. Myc’in hem iyi hem de kötü birçok etkisi vardır, bu nedenle faydalı olanları tanımlamak, gelecekte insanlar için etkili olabilecek güvenli bir tedaviye yol açabilir.

Murach, araştırmalarını egzersizin bir çoklu hap olarak daha fazla doğrulanması olarak görüyor. “Egzersiz sahip olduğumuz en güçlü ilaçtır” diyor ve ilaçlar ve sağlıklı beslenmeyle birlikte sağlığı iyileştiren ve potansiyel olarak ömrü uzatan bir tedavi olarak görülmelidir.

Referans: “Moleküler bir imza Yaşlanma ile egzersiz adaptasyonunu ve iskelet kasında in vivo kısmi yeniden programlamayı tanımlıyor”, yazan Ronald G. Jones III, Andrea Dimet-Wiley, Amin Haghani, Francielly Morena da Silva, Camille R. Brightwell, Seongkyun Lim, Sabin Khadgi, Yuan Wen, Cory M Dungan, Robert T. Brooke, Nicholas P. Greene, Charlotte A. Peterson, John J. McCarthy, Steve Horvath, Stanley J. Watowich, Christopher S. Fry ve Kevin A. Murach, 19 Aralık 2022, The Journal of Physiology.
DOI: 10.1113/JP283836

Çalışma, Ulusal Sağlık Enstitüsü tarafından finanse edildi.