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运动通过改变DNA来改善人体健康,可介导与疾病风险相关区域的增强子

前瞻网    2021-08-14 13:51

定期体育锻炼可以降低几乎所有慢性疾病的风险,但其中的机制尚不完全清楚。

近日,哥本哈根大学的科学家们发现,体育锻炼的好处可能部分来自于我们DNA结构的改变。这些变化被称为“表观遗传”(epigenetic)。

运动通过改变DNA来改善人体健康,可介导与疾病风险相关区域的增强子

DNA是存在于我们所有细胞中的分子“指令手册”。我们DNA的一些部分是基因,它是构建蛋白质的指令——身体的构建块——而其他部分被称为增强子(enhancers),它调节哪些基因在何时开启或关闭,以及在哪个组织中。科学家们首次发现,锻炼会改变我们DNA中已知与疾病风险相关区域的增强子。

“我们的发现为众所周知的锻炼有益作用提供了一种机制。通过将每个增强子与一个基因连接起来,我们进一步提供了可以介导这种效应的直接靶标列表,”诺和诺德基础代谢研究中心教授、该研究的资深作者Romain Barrès表示。

这组科学家先是假设耐力训练重塑了骨骼肌中基因增强因子的活动。他们招募了一些健康的年轻人,让他们参加一个为期六周的耐力锻炼计划。

科学家们在训练前后收集了他们大腿肌肉的活组织切片,并检查了他们的DNA表观遗传特征是否在训练后发生了变化。

科学家们发现,在完成耐力训练计划后,这些年轻人骨骼肌中许多增强因子的结构发生了改变。通过将增强子与遗传数据库连接起来,他们发现许多受调控的增强子已经被确定为个体间遗传变异的热点——与人类疾病有关的热点。

科学家们推测,运动对远离肌肉的器官(比如大脑)的有益影响,可能主要是通过调节肌肉因子的分泌来实现的。特别是,他们发现,运动重塑了骨骼肌中与认知能力相关的增强活动,这为识别运动训练诱导的针对大脑的肌肉分泌因子打开了道路。

这项研究的主要作者、助理教授Kristine Williams表示:“我们的数据提供了证据,证明增强子在运动训练后控制其活动的表观遗传重组与人类疾病风险的调节之间存在功能联系。”

译/前瞻经济学人APP资讯组

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责任编辑: 4126TJ

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