运动能够模仿受到山中因素影响的肌肉分子结构，从而产生与年轻细胞相似的分子表达。
有证据表明，运动会在肌肉中产生一种分子特征，这种分子特征与促进年轻的 Yamanaka 因子的表达是一致的。最近发表在《生理学杂志》上的一项研究进一步支持了这样一种观点，即运动可以帮助衰老的机体保持年轻的品质。这项研究建立在早期对实验室老鼠进行的实验的基础上，这些老鼠的寿命接近尾声，也可以使用加重的运动轮。
这篇论文的第一作者是阿肯色大学健康、人类绩效和娱乐系的助理教授凯文·默拉奇 (Kevin Murach)。第一作者为Ronald G. Jones III，博士。Murach 分子肌肉质量调节实验室的学生。
在这篇论文中，研究人员比较了可以使用负重运动轮的衰老小鼠和通过山中因子的表达进行了表观遗传重编程的小鼠。
凯文穆拉奇。图片来源：阿肯色大学
山中因子（Yamanaka）是四种蛋白质转录因子（标识为 Oct3/4、Sox2、Klf4和 c-Myc， 通常缩写为 OKSM），可以将高度特化的细胞（如皮肤细胞）恢复为干细胞，即一个更年轻和更适应的状态。2012 年山中伸弥博士因这一发现获得了诺贝尔生理学或医学奖。在正确的剂量下，在啮齿类动物中诱导全身的山中因子可以通过模仿更年轻的人常见的适应性来改善衰老的特征细胞。
在这四个因素中， Myc 是由锻炼骨骼肌引起的。 Myc可以作为肌肉中自然诱导的重编程刺激物，使其成为比较通过过度表达 Yamanaka 因子重编程的细胞和通过运动重编程的细胞之间的有用点——“重编程”在后一种情况下反映了环境刺激如何改变基因的可及性和表达。
研究人员将晚年被允许锻炼的小鼠的骨骼肌与在肌肉中过度表达 OKSM 的小鼠的骨骼肌以及仅限于在肌肉中过度表达 Myc 的转基因小鼠进行了比较。
最终，该团队确定运动促进了与表观遗传部分编程一致的分子特征。也就是说：运动可以模拟肌肉分子结构的各个方面，这些肌肉已经暴露于山中因素（因此显示出更年轻细胞的分子特征）。运动的这种有益效果可能部分归因于 Myc 在肌肉中的特定作用。
虽然很容易假设有一天我们可能能够操纵肌肉中的 Myc 来达到锻炼的效果，从而使我们免于实际的艰苦训练，但 Murach 警告说，这将是错误的结论。
首先，Myc 永远无法复制运动对全身产生的所有下游效应。它也是肿瘤和癌症的原因，因此操纵其表达存在固有的危险。相反，Murach 认为操纵 Myc 最好作为一种实验策略，以了解如何恢复对反应能力下降的旧肌肉的运动适应。可能它也可能是一种增强宇航员在零重力下或卧床休息的人的运动反应的方法，他们的运动能力有限。Myc 有很多作用，有好的也有坏的，因此确定有益的作用可能会导致一种安全的治疗方法，这种方法可能对人类有效。
Murach 将他们的研究视为对锻炼作为复方药丸的进一步验证。“运动是我们所拥有的最强大的药物，”他说，应该将运动与药物和健康饮食一起视为一种增强健康——并可能延长生命的治疗方法。
参考资料：“定义运动适应与衰老和骨骼肌体内部分重编程的分子特征”，作者：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 和 Kevin A. Murach，2022 年 12 月 19 日,生理学杂志。
DOI：10.1113/JP283836
该研究由美国国立卫生研究院资助。