每周锻炼5小时以上,能保护DNA端粒

美国马萨诸塞大学(简称麻省大学)波士顿分校的Tongjian You博士带领的团队发现:高强度的休闲时间体力活动(LTPA)以及超过300分钟/周的体力活动都对DNA端粒有保护作用,防止其变短。

端粒位于染色体末端,负责保护DNA,在细胞分裂过程中保护DNA的完整性。端粒变短是人衰老的一个特征,还是早亡的生物学标志。这一发现,让伊丽莎白·布莱克本(Elizabeth Blackburn)、美国巴尔的摩约翰·霍普金斯医学院的卡罗尔·格雷德(Carol Greider)、美国哈佛医学院的杰克·绍斯塔克(JackSzostak)获得了2009年的诺贝尔生理学或医学奖。在个体间,端粒的长短很大程度上取决于遗传、环境和生活方式的相互作用。2016年,Muniesa C等发表在《国际体育生理学和性能杂志》(Int J Sports Physiol Perform)上的一篇文章“精英运动员中的端粒长度”发现,高强度训练的运动员们比其他同龄人拥有更长的端粒。

什么是体力活动(PA)?PA被定义为任何形式、需要耗能的身体活动,而锻炼是有计划、有安排的,是PA的一部分。研究人员按照家务/园艺PA、通勤PA、休闲时间(中等强度或剧烈)PA区分了PA类型,并按照美国健康与人类服务部给美国人制定的体力活动指南对PA进行了分类。该指南推荐美国成人每周至少150分钟的中等强度或75分钟的高强度有氧PA,并建议要想获得更多健康益处,就把中等强度PA增加到300分钟/周,或者是高强度PA 150分钟/周。根据这一推荐,研究人员把人群分成了3组:未达到推荐要求组(中等强度PA总量<150分钟/周);达到推荐组(150分钟/周≤中等强度PA总量<300分钟/周);超过推荐组(中等强度PA总量≥300分钟/周)。高强度PA乘以2就可以换算为中等强度PA。

美国疾病控制预防中心(CDC)下的国家健康统计中心自1960年起开始开展国家健康与营养调查(NHANES)。在麻省大学的这项研究中,研究人员从CDC网站上取得了NHANES 1999年~2002年的数据,6933名有完整人口统计学、健康状况数据,完成了PA问卷,并提供了血样的成人被纳入分析。他们的年龄在20岁到84岁之间,男女各半。

分析表明,教育程度、种族(非西班牙裔白人)、正常范围的BMI、不抽烟都与较长的DNA端粒长度有关。中等强度PA总量每周增加1小时,DNA端粒长度更长(长出0.08%);特别是每周增加1小时的剧烈LTPA,端粒则长出更多(0.31%)。相反,每周增加1小时的家务/园艺活动,端粒反而短了0.21%。而通勤PA或中等强度的LTPA与端粒长短均无统计学关系。此外,与未达推荐运动量者(PA<150分钟/周)相比,超过推荐量(PA≥300分钟/周)的人端粒更长(长出1.47%),而未达推荐量与达到推荐量者(150分钟/周~299分钟/周)在端粒长度方面未见差异。

在这项研究的样本中,17.26%端粒长度的不同可以归因于PA、年龄、性别、种族、教育、抽烟、喝酒及BMI。而15.61%端粒长度的不同主要是由于年龄。尽管剧烈LTPA、超过推荐量的PA都与端粒长度呈正相关,但年龄对端粒的影响还是最大的,年龄越大、端粒越短。

在这项研究中,有个意外的发现:花在家务/园艺活动上的时间越长,端粒反而越短。研究人员认为这可能是因为家务/园艺活动的强度很低,达不到中等或高强度PA,而且这些人也可能有久坐习惯,而久坐会导致早亡风险增加。

从这项研究中我们可以得到这样的启示,运动与端粒长度呈线性相关,要想让自己的端粒长一些,我们需要更多的运动——每周运动时间最好超过5个小时,并且需要在确保安全的前提下进行一些高强度锻炼。我们无法改变我们的生理年龄,但可以通过运动给DNA端粒更多保护。

参考文献:MEDICINE & SCIENCE IN SPORTS & EXERCISE 2017;49:1375–1382

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