绘制单细胞转录组图谱:解锁运动抗炎与延缓衰老的全身奥秘

《The Innovation》:A single-cell transcriptomic atlas of exercise-induced anti–inflammatory and geroprotective effects across the body

【字体: 时间:2025年02月19日 来源:The Innovation 33.2

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  为探究运动对机体的影响,研究人员开展 “运动诱导的全身抗炎和老年保护效应的单细胞转录组图谱” 研究。结果发现运动可缓解多种与衰老相关的表型。这一研究为深入理解运动的益处提供了单细胞层面的依据1

  在人们追求健康与长寿的道路上,衰老和炎症始终是两大棘手难题。随着年龄增长,身体仿佛一部老旧的机器,各种炎症反应频发,机体功能逐渐衰退,许多与衰老相关的疾病也悄然找上门来。目前,虽然人们知道运动有益健康,但运动究竟如何在细胞和分子层面发挥抗炎和延缓衰老的作用,却一直是个未解之谜。为了揭开这层神秘面纱,深入了解运动背后的生物学机制,来自国内的研究人员开展了一项意义非凡的研究。他们的研究成果发表在《The Innovation》上,为运动与健康的关系提供了全新的视角。
研究人员为了开展此项研究,运用了单细胞转录组测序技术(scRNA-seq) 。该技术能够在单细胞水平上对转录组进行全面分析,让研究人员可以深入了解每个细胞的基因表达情况。研究样本来源于不同状态(运动、未运动等)的不同年龄段个体的多种组织。

运动对不同组织衰老相关表型的影响

研究人员对多个组织进行了深入研究,发现运动能够显著缓解一系列与衰老相关的表型(aging - associated phenotypes)。通过对不同组织的对比分析,他们观察到运动组与未运动组在细胞形态、功能等方面存在明显差异。例如在某些组织中,运动使得细胞的代谢活性增强,衰老相关的标志物表达降低。这表明运动对维持组织的年轻状态具有积极作用。

运动的抗炎和老年保护效应的单细胞转录组解析

借助单细胞转录组图谱,研究人员进一步解析了运动发挥抗炎和老年保护效应的分子机制。他们发现运动可以调节细胞内多条信号通路(signaling pathways),影响相关基因的表达。在炎症相关通路中,运动能够抑制炎症因子的释放,降低炎症反应水平;在与衰老相关的通路中,运动则激活了一些具有保护作用的基因,延缓细胞衰老进程。这一发现从单细胞转录组层面揭示了运动有益健康的内在原因。

运动诱导的全身效应的潜在机制探讨

研究还深入探讨了运动诱导全身效应的潜在机制。发现运动不仅对局部组织产生影响,还通过血液循环、神经调节等方式引发全身的连锁反应。运动可能激活某些细胞分泌特定的因子,这些因子随着血液循环到达全身各处,从而调节其他组织细胞的功能,实现全身的抗炎和老年保护效应。
研究结论表明,运动确实具有显著的抗炎和老年保护作用,且这种作用在全身多个组织中均有体现。从单细胞转录组的角度解析了运动的益处,为人们理解运动与健康的关系提供了更深入的理论依据。这一研究成果对于推动健康医学发展具有重要意义,未来有望基于此开发出更有效的运动干预策略,用于预防和治疗与衰老、炎症相关的疾病。同时,也为相关领域的进一步研究指明了方向,激励更多科研人员探索运动背后更多的生物学奥秘。

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