就算你一段時間沒去健身,肌肉也能記住之前的健康狀態。為什麼健身對於身體健康的人而言更加容易?現在,科學家們認為他們找到了原因——即便因為疏於鍛煉而有所退化,肌肉也能夠記住它們從前的健康狀態。
記憶以細胞核的形式保存下來,當肌肉運動時,這種含DNA的細胞核數量會急劇增加。研究者在8月16日的國家科學院的會議的在線報告指出,與以往的認識不同,那些細胞核並不會隨著肌肉的退化而消失,當肌肉再次得到鍛煉的時候這些細胞能夠讓它很快的恢復原有的強壯。該項研究的組長、挪威奧斯陸大學的生理學家克里斯蒂安·甘德森說:“據研究結果推測,年輕時多做運動,有助於防止年老體衰,同時也提出一個問題:運動員的禁賽時間應該為多久?”
肌肉細胞體積很大,甘德森說,因此需要一個以上的細胞核才能支持DNA複製,以製造大量增強肌肉力量的蛋白質。過去的研究表明,運動時,肌肉細胞通過與一種干細胞結合變得更大,這種干細胞存在於肌肉纖維細胞之間,名叫衛星細胞。研究者之前以為,當肌肉萎縮時,多餘的細胞核會受細胞週期影響,隨著細胞的死亡而消失。
但是在這個新的研究中,甘德森的小組用增加老鼠足部肌肉運動負荷的方法,模擬了鍛煉過程對肌肉細胞的影響。從試驗第六天開始,當肌肉工作時,細胞核數量便會增加;在21天的試驗中,這些足部肌肉中每個纖維細胞的細胞核數量增加了約54%;並且從試驗第九天開始,肌肉細胞也開始增加,其數量比試驗前多了35%。在另一組試驗中,研究者對老鼠進行兩週的肌肉強化後,切斷其連接肌肉的神經,使其肌肉組織萎縮。隨著肌肉的萎縮,細胞數量與肌肉強化後的情況相比,減少了約40%,但細胞核的數量保持不變。
上述結果反駁了過去“大量細胞隨著肌肉萎縮而死亡”的結論。甘德森的小組檢查了老化肌肉中的細胞個體,發現雖然的確有一些細胞死亡,但另一些細胞卻沒有完全死去,肌肉纖維或增加的細胞核也沒有消失。甘德森說:“那些增加的細胞核至少還會存在三個月——對於平均壽命只有兩年的老鼠而言,可算是很長的一段時間了。”
“我不知道這些細胞核會不會永遠存在於肌肉裡面,”他說,“但看起來它們對肌肉的影響會持續很長時間。因為新增的細胞核不會死,它們便隨時可以再造肌肉蛋白,使肌肉有了一種類似記憶的功能。”
“肌肉也有記憶力,且報告中出具了有力的證據支持這個觀點,這真是太棒了。”丹麥哥本哈根大學的肌肉生理學家本格特·薩汀說。“這個觀點很新穎,並且能幫助解釋'深入的訓練能更快的鍛煉好肌肉'這一說法。”然而,馬薩諸塞大學阿姆赫斯特分校的細胞生物學家勞倫斯·施瓦茲認為,這項研究可能惹惱其他一些研究人員。
“它全然不顧許多同行評審和已發布數據的情況,”他說,“傳統觀點並沒有過多從細胞和分子的角度考慮過。”但肌肉細胞中一些細胞核的選擇性死亡,需要涉及到一種特殊的細胞週期,對此甘德森的小組已經提出了一個看似合理的解釋。“他們的數據看來是對的。”
如果人體的情況也如此,體育機構也許需要重新考慮下,對涉嫌服藥的運動員應禁賽多長時間?曾有研究表明睾丸素可以增加肌肉細胞中的細胞核,使其數量超過正常運動所能達到的水平。甘德森說:“如果這種增加的細胞核永遠存在,那麼運動員也將永遠擁有服藥後的優勢。”
好吧,也許它們並不是永久存在的。當讓人們老去,塑造肌肉的能力就會下降。這一新研究發現,年輕時鍛煉出富有細胞核的肌肉,能延遲年老時的肌肉衰退。薩汀認為:“這可以作為學校強制學生進行體育鍛煉的理由。”
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