表觀遺傳與運動:運動的生理奇蹟

積極生活方式和定期進行體育鍛煉的好處,不只是改善我們的身材、健康和使頭腦平靜。運動可以通過改變表觀遺傳標記在DNA水平上改善我們的細胞功能,運動和表觀遺傳學密切相關,體育活動以有利於我們幸福和壽命的方式,改變了我們的表觀基因組,變化甚至可以反映出運動的類型、時間長度和練習間隔。

但是不要以為只有高強度運動才會產生影響所以灰心,從表觀基因組開始,即使是在附近散步或在公園慢跑,即使是聽到最喜歡歌曲而跳起一段舞,也足以開始改善您的健康。在這裡,我們將進一步探討一些已知的表觀遺傳學變化,以及如何讓我們的身體從中受益。

運動可以減少患病風險,改善我們的情緒和精神狀態,以及改善睡眠和耐力,僅舉幾例。此外,運動會誘發大腦變化,從而改善我們的認知能力,並可能達到保護神經的作用。運動還可以幫助我們的細胞保持健康的生理年齡,讓我們的細胞「更年輕」,降低多種疾病風險。

一些有趣的研究反映,運動會在肌肉細胞中誘導特定的表觀遺傳學變化,一些甲基標籤會在整個細胞DNA中添加或去除,特別是在涉及能量維持、新陳代謝、發炎和胰島素反應的基因標籤。這些變化是由志願者僅用一隻腳鍛煉3個月,然後通過比較已鍛煉和未鍛煉腿之間的表觀遺傳樣本發現的,其差異是顯著的,並且僅在經受訓練的腿部細胞中觀察到了變化。

這些耐力運動會誘發我們細胞表觀基因組變化,從而帶來更有效率、更健康的肌肉。這項研究尚未闡明的是,一旦停止運動後表觀遺傳變化是否得以維持。

最新一項在《自然》(Nature)雜誌上發表的研究中,史丹福大學和哥本哈根大學研究人員探索了終身運動對我們表觀基因組的影響,他們招募了兩組平均年齡為62歲的老年人。根據他們一生的運動習慣將其分組,經常久坐的小組和恆常運動小組分別亦有8人。

他們觀察到,積極運動的生活方式導致與我們體內各種恆定狀態(homeostatic)和調節過程有關的基因相關區域表觀遺傳變化,與久坐組別的人相比,終生運動的參與者骨骼肌細胞表觀基因組顯示出不同的甲基化標籤。甲基化模式變化發生在涉及胰島素調節、肌肉再生、氧化和葡萄糖代謝的基因中。這些發現讓我們知道運動可以通過表觀遺傳改變,對我們的健康產生調節作用。現時尚不清楚這些變化是否被儲存為我們的表觀基因組默認記憶,如果是這樣,這些記憶在長時間不運動後是否繼續保持肌肉功能和狀況。相反,它們似乎可以確保我們的身體能適應活躍生活的要求,並經過適當調整以改善我們在耐力運動中的表現,這使我們能夠通過擁有最合適和最有益的身體條件來改善對運動的反應。

但是事實證明,運動不僅有益於骨骼肌細胞,而且有益於我們其他許多身體機能,甚至可以預防多種疾病。有氧運動與有益於心血管系統的表觀遺傳學變化有關,例如在microRNA產生水平的變化。在一項針對23名健康男性進行六個月運動前後對比的研究中,這些微小RNA變化表明可以預防高血壓,甚至可以逆轉高血壓問題。其他研究表明,有氧運動對代謝性疾病(例如2型糖尿病)具有預防保護作用。

零星的運動習慣會增加線粒體功能(mitochondrial functioning),從而提高氧耗效率,並且更長時間增加能量產生。有氧運動已顯示可改善認知能力,長期維持有氧運動已證實能透過過表觀遺傳增強與記憶能力相關的基因,促進神經可塑性。有氧運動也有助於減輕焦慮和壓力反應,特別是如果連續數月進行訓練。同樣,無氧運動如瑜伽等也被證明有助於改善我們的情緒。

沒有積極的生活方式和長期不運動,會對我們的健康造成負面影響。我們的新陳代謝被破壞,導致表觀遺傳環境發生變化。這意味著,當我們持續處於不運動狀態時,我們的內部流程無法有效工作,從而增加了罹患癌症、糖尿病或中風等疾病的風險。久坐的生活方式已被證明對我們的身體有害;導致線粒體功能障礙,DNA改變和細胞效率低下,已經證明,不運動和不健康的飲食是高發病率和死亡率的強而有力預測指標。

當然,運動對我們整體健康具有無法估量的價值,表觀遺傳改變的表現程度和持續時間仍未清楚,因此我們有更多理由活躍起來並開始積極生活和運動,最終,運動會導致重要的生物學適應和生理表現,部分由表觀遺傳過程誘導,確保我們保持健康。

運動可以使我們的精神狀態、體格和內部調節受益,而且表觀基因組在實現這些變化的過程中起著核心作用,這是無可反駁的。因此應該建議探索我們對運動的個人反應,測試我們從哪些運動中受益最多,哪些運動方式使我們感覺最佳。沒有比春天更好的時間來從表觀基因組中改善我們的生活了。

Leave a comment

All comments are moderated before being published

Shop now