Et nyligt papir offentliggjort i Journal of Physiology uddybede sagen for de ungdommelighedsfremmende virkninger af træning på aldrende organismer, der bygger på tidligere arbejde udført med laboratoriemus, der nærmer sig slutningen af deres naturlige levetid, og som havde adgang til et vægtet træningshjul.
Det tæt detaljerede papir, "En molekylær signatur, der definerer træningstilpasning med aldring og in vivo delvis omprogrammering i skeletmuskulatur," opregner hele 16 medforfattere, hvoraf seks er tilknyttet U of A. Den tilsvarende forfatter er Kevin Murach, en adjunkt i U of A's Department of Health, Human Performance and Recreation, og den første forfatter er Ronald G. Jones III, en Ph.D.studerende i Murachs Molecular Muscle Mass Regulation Laboratory.
Til dette papir sammenlignede forskerne aldrende mus, der havde adgang til et vægtet træningshjul, med mus, der havde gennemgået epigenetisk omprogrammering via ekspression af Yamanaka-faktorer.
Yamanaka-faktorerne er fire proteintransskriptionsfaktorer (identificeret som Oct3/4, Sox2, Klf4 og c-Myc, ofte forkortet til OKSM), der kan vende højt specificerede celler (såsom en hudcelle) tilbage til en stamcelle, som er en yngre og mere tilpasningsdygtig tilstand.Nobelprisen i fysiologi eller medicin blev tildelt Dr. Shinya Yamanaka for denne opdagelse i 2012. I de korrekte doser kan induktion af Yamanaka-faktorerne i hele kroppen hos gnavere forbedre kendetegnene ved aldring ved at efterligne den tilpasningsevne, der er fælles for mere ungdommelige celler.
Af de fire faktorer induceres Myc ved at træne skeletmuskulatur.Myc kan tjene som en naturligt induceret omprogrammeringsstimulus i muskler, hvilket gør det til et nyttigt sammenligningspunkt mellem celler, der er blevet omprogrammeret via overekspression af Yamanaka-faktorerne og celler, der er blevet omprogrammeret gennem træning - "omprogrammering" i sidstnævnte tilfælde afspejler hvordan en miljømæssig stimulus kan ændre tilgængeligheden og ekspressionen af gener.
Forskerne sammenlignede skeletmuskulaturen hos mus, der havde fået lov til at træne sent i livet, med skeletmuskulaturen hos mus, der overudtrykte OKSM i deres muskler, samt med genetisk modificerede mus begrænset til overekspression af netop Myc i deres muskler.
I sidste ende fastslog holdet, at træning fremmer en molekylær profil i overensstemmelse med epigenetisk delvis programmering.Det vil sige: træning kan efterligne aspekter af den molekylære profil af muskler, der er blevet udsat for Yamanaka-faktorer (og dermed viser molekylære karakteristika for mere ungdommelige celler).Denne gavnlige effekt af træning kan til dels tilskrives Myc's specifikke handlinger i muskler.
Selvom det ville være let at antage, at vi en dag kan være i stand til at manipulere Myc i musklerne for at opnå effekten af træning og dermed spare os for det faktiske hårde arbejde, advarer Murach om, at det ville være den forkerte konklusion at drage.
For det første ville Myc aldrig være i stand til at replikere alle de downstream-effekter, træning har i hele kroppen.Det er også årsagen til tumorer og kræftformer, så der er iboende farer ved at manipulere dets udtryk.I stedet mener Murach, at manipulation af Myc bedst kan bruges som en eksperimentel strategi til at forstå, hvordan man genopretter træningstilpasning til gamle muskler, der viser faldende reaktionsevne.Muligvis kunne det også være et middel til at overlade træningsreaktionen fra astronauter i nul tyngdekraft eller personer, der er bundet til sengeleje, som kun har en begrænset kapacitet til at træne.Myc har mange effekter, både gode og dårlige, så at definere de gavnlige kan føre til et sikkert terapeutisk middel, der kan være effektivt for mennesker nede ad vejen.
Murach ser deres forskning som yderligere validering af træning som en polypille."Motion er det mest kraftfulde stof, vi har," siger han og bør betragtes som en sundhedsfremmende - og potentielt livsforlængende - behandling sammen med medicin og en sund kost.
Murach og Jones' medforfattere ved U of A omfattede træningsvidenskabsprofessor Nicholas Greene samt bidragende forskere Francielly Morena Da Silva, Seongkyun Lim og Sabin Khadgi.
Posttid: Mar-02-2023