这种激素使老年老鼠像年轻人一样奔跑

骨骼制造的激素改善了肌肉活动,运动性能

里约热内卢奥运会要到8月才开始,但我们已经知道获胜者的平均年龄将在26岁左右,至少对于游泳和跑步等耐力运动员来说是这样.人到了30岁和40岁,肌肉力量和耐力就会不可避免地下降,超过了运动成绩的巅峰。

根据一项来自实验室的新研究,一种不太可能的激素——你的骨骼——的变化可能至少是部分原因杰拉德卡尔桑迪,MD,博士,椅子和保罗A.标志着遗传学与发展教授和医学教授。

研究人员发现,注射这种激素(年轻老鼠的骨骼产生的激素最多)可以使老年老鼠在运动轮上跑的距离增加一倍。

如果你的骨骼分泌一种增强肌肉的物质的想法听起来很奇怪,Karsenty博士说这是完全有道理的。肌肉和骨骼一起运动,众所周知,举重、跳跃或打网球等肌肉活动可以增强骨骼。

Karsenty博士说:“如果肌肉在与骨骼对话,那么我们所知道的生理学知识都告诉我们,骨骼也在与肌肉对话。”

骨骼是如何与肌肉沟通的?他的实验室专注于骨钙素,这是一种由小鼠和人类的骨细胞产生的蛋白质。骨钙素占骨骼矿化基质的1%到2%,但几年前,Karsenty博士的实验室发现,存在于血液中的骨钙素会被输送到其他器官,起到激素的作用。

关于骨钙素的一件事激起了实验室的兴趣:在幼小小鼠中,但不是在较老的小鼠中,在血液中发现的骨蛋白的量在运动期间加倍。

这个观察结果提高了骨钙素影响运动能力的可能性,因此实验室在运动轮上跑步的老鼠身上寻找循环骨钙素水平和运动表现之间的联系。

他们发现的是惊人的。在一小时左右后达到耗尽点之前,通常,幼鼠通常在运动轮上运行1,200米(约¾的一英里)。较老的小鼠早些时候排除自己,只有大约一半的距离。

但是,当年轻时,正常的小鼠被赋予额外的骨钙蛋白,它们的距离增加了20%。相反,年轻的小鼠无法生产骨钙蛋白,只能设法运行700至800米,比其正常对应物少约20%至30%。

更值得注意的是,在运动前注射骨钙素的年老的正常老鼠和年轻的正常老鼠跑得一样远和快。

“这是一个惊人的结果,”Karsenty博士说。“我预计较老小鼠的10%至20%,而不是100%。我们完全恢复了老鼠的肌肉,至少在功能方面。“

研究人员随后发现,骨钙素通过增加骨骼肌在运动中吸收和消耗的葡萄糖和脂肪酸的数量来实现这一点。

Karsenty博士说,骨钙素在人体中的作用可能也是如此。该实验室测量了年轻女性和老年人的骨钙素水平,结果与小鼠的结果一致。在运动期间,年轻女性的骨钙素水平升高,但老年人没有;在中年时期(女性30岁左右,男性50岁左右),这种激素水平急剧下降。

“锻炼对我们非常有益,所以试图找到帮助老年人更多的东西很重要,”他说。“增加骨钙素 - 或模仿其影响 - 可能是这样做的一种方式。”

调整骨钙素也可能有其他的治疗用途:Karsenty博士的实验室之前已经发现骨钙素可以保持血糖检查和改进男性生育能力、情绪和记忆

“骨骼不仅仅是通过骨质疏松症老化的受害者,而且只要正在生产骨蛋白,它可能是预防老龄化的许多有害表现的活跃的决定因素。

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骨骼生物学

参考

这项研究的全部结果发表在6月14日细胞代谢;阅读该杂志的新闻稿这里

本研究由NIH资助(RO1AR045548, PO1AG032959, P60DK020541, RO1HL60665, U24DK76174);威尔夫家庭基金会,埃里森高级学者奖,EMBO博士后奖学金,国家老龄研究所内部研究项目。

作者声明没有利益冲突。

*Berthelot, G. et al. 2012。指数增长与指数下降结合解释了个体和人类物种的终生表现进化。34岁:1001