運(yùn)動對個(gè)體端粒長度的影響

摘要：端粒是染色體末端的“保護(hù)帽”，端粒長度隨年齡的增長逐漸縮短，一旦端?？s短達(dá)到閾值，就會產(chǎn)生衰老。短的端粒會引起多種與衰老相關(guān)的慢性疾病的產(chǎn)生，如：糖尿病，肥胖癥和冠心病等。而運(yùn)動是影響端粒長度的重要因素之一，適宜的運(yùn)動能夠延緩端粒長度的縮短，從而延緩衰老。

前言：

雖然現(xiàn)有的文獻(xiàn)并沒有對運(yùn)動與端粒長度之間的機(jī)制作出肯定，但是提出幾個(gè)潛在的機(jī)制可以解釋運(yùn)動對端粒長度的影響：端粒酶的活性、氧化應(yīng)激、炎癥和骨骼肌衛(wèi)星細(xì)胞數(shù)目。由于運(yùn)動與端粒長度之間的作用機(jī)制尚不能完全確定，因此在現(xiàn)有的一些文獻(xiàn)中對二者的關(guān)系存在爭議。

1、運(yùn)動與端粒長度之間存在正相關(guān)關(guān)系

Puterman等研究運(yùn)動對端粒縮短的緩沖作用，他們選取63例健康絕經(jīng)后婦女為受試者，通過知覺壓力量表來評估他們的心理壓力，并要求受試者連續(xù)三天報(bào)告每日活動量，根據(jù)每日活動量（疾病控制中心建議每日活動量）將受試者分為兩組：久坐不動組和活動組，最后對其血液中的端粒長度進(jìn)行分析，結(jié)果表明慢性心理應(yīng)激會造成端?？s短，然而運(yùn)動可以通過調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激和抗氧化劑之間的平衡來緩沖慢性心理應(yīng)激造成的端?？s短。大多數(shù)研究發(fā)現(xiàn)最大攝氧量值較高的個(gè)體與最大攝氧量值較低的個(gè)體相比，前者端粒長度更長。運(yùn)動能力較低的個(gè)體（通過代謝當(dāng)量來評定）與運(yùn)動能力較高的個(gè)體相比，端粒長度較短的可能性要更大。而這個(gè)端粒長度的差異相當(dāng)于4年的生物年齡。同時(shí)研究表明，端粒是心血管細(xì)胞存活的必要條件，端?？s短已被證明可以引起小鼠心血管疾病。短的端粒長度與多種心血管疾病，包括動脈粥樣硬化，心肌梗塞，高血壓，腹主動脈瘤，和心血管死亡率有關(guān)。穩(wěn)定型冠心病患者的運(yùn)動能力和端粒長度之間也存在著密切的關(guān)系。短的端粒長度（TL）是冠心病患者死亡率的獨(dú)立預(yù)測因子。Kim等選取了44名受試者，包括兩組，一組即習(xí)慣性體育鍛煉人群，在健身中心招募每周運(yùn)動3次以上，每次運(yùn)動60分鐘，已經(jīng)運(yùn)動1年以上的絕經(jīng)后婦女，另一組即靜坐少動人群，則是招募每周運(yùn)動時(shí)間不足75分鐘的絕經(jīng)后婦女，對兩組的端粒長度進(jìn)行測試和分析比較，結(jié)果表明習(xí)慣性體育鍛煉與端粒長度的增加有關(guān)，經(jīng)常參與體育鍛煉可以降低端粒的損耗。Du等也對婦女靜坐少動，體力活動和白細(xì)胞相對端粒長度的關(guān)系進(jìn)行了研究，提出中等強(qiáng)度的體力活動可能與相對端粒長度相關(guān)。Osthus等研究發(fā)現(xiàn)最大攝氧量與端粒長度有關(guān)，長期耐力訓(xùn)練可以對老年人肌細(xì)胞的端粒長度起保護(hù)作用，并通過維持端粒長度來延緩衰老過程。Denham等在對超級馬拉松運(yùn)動員的一項(xiàng)研究中表示，運(yùn)動員相比靜坐少動的人，擁有更長的端粒，兩者之間的差異約等于16年的生物年齡[1]。

2、運(yùn)動與端粒長度之間存在無相關(guān)關(guān)系

Woo等在2008年對中國4000名65歲及以上的男性和女性進(jìn)行調(diào)查研究，提出體力活動與端粒之間沒有相關(guān)關(guān)系。Kadi等為了評估力量訓(xùn)練是否會對骨骼肌的端粒長度產(chǎn)生影響，選取7名舉重運(yùn)動員和7名健康無舉重經(jīng)歷的人作為對照組，對股外側(cè)肌的肌肉活檢，測其端粒長度，研究表明長期訓(xùn)練與骨骼肌端粒長度的異常縮短無關(guān)[2]Ponsot等對10名年輕男性、6名年輕女性、13名老年男性和13名老年女性的小腿脛骨前肌進(jìn)行肌肉活檢，使用蛋白印跡法測試其端粒長度，測試結(jié)果表明年齡、性別與脛骨前肌的端粒長度之間無顯著性差異，同時(shí)適度的體力活動也不會影響肌肉縮短的速度。Soares-Miranda等縱向分析顯示體力活動和白細(xì)胞端粒長度之間無相關(guān)性。

3、運(yùn)動與端粒長度之間存在倒“U”型關(guān)系

眾所周知適度的訓(xùn)練對健康是有益的，但過度訓(xùn)練則容易給機(jī)體造成損傷，一些學(xué)者認(rèn)為運(yùn)動與端粒的關(guān)系亦是如此。Ludlow和他的同事（2008）研究具有一系列不同體力活動史的老年男性和女性（50-70歲）的體力活動。通過調(diào)查問卷，將受試者分為靜坐少動組、中等活躍組和高度活躍組，并測試其外周血單個(gè)核細(xì)胞（PBMC）的端粒長度，測試結(jié)果顯示中等活躍組的端粒長度明顯長于靜坐少動組和高等活躍組。根據(jù)這一測試結(jié)果作者提出體力活動與端粒長度之間存在倒“U”型的相關(guān)關(guān)系，適度的體育鍛煉相比靜坐少動和過度訓(xùn)練可以延緩端?？s短，從而延緩衰老。Collins等對13例確診肌病綜合征（FAM）的運(yùn)動員和13例健康對照組的股外側(cè)肌活檢，從肌肉中提取DNA測其端粒長度，測試結(jié)果顯示FAM運(yùn)動員的端粒長度明顯低于健康人群的，其中有3例FAM運(yùn)動員的端粒長度極其短，從而證明過度訓(xùn)練會導(dǎo)致端?？s短[3]。

4、小結(jié)與建議

目前運(yùn)動與端粒長度之間存在三種爭議：正相關(guān)，無相關(guān)和倒“U”型關(guān)系。而大多數(shù)研究學(xué)者認(rèn)為運(yùn)動與端粒長度之間存在正相關(guān)關(guān)系。只有繼續(xù)深入研究二者的作用機(jī)制才能解決這一爭議，但目前國內(nèi)研究運(yùn)動與端粒長度作用機(jī)制的文章極其少，因此，接下來可以從端粒酶活性、氧化應(yīng)激、炎癥和骨骼肌衛(wèi)星細(xì)胞數(shù)目等方面對兩者進(jìn)行進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]熊正英，劉志剛.運(yùn)動與細(xì)胞衰老的端粒機(jī)制及其研究進(jìn)展[J].陜西師范大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)報(bào)，2004，03：122-124.

[2]王艷.中年女性體力活動與端粒體的相關(guān)性及“萬步行”干預(yù)效果的研究[M].北京：北京體育大學(xué)，2013.

[3]聶秀娟，賈磊.端粒、端粒酶與運(yùn)動科學(xué)[J].黃山學(xué)院學(xué)報(bào)，2013，05：95-98.