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从科学的角度分析我们为什么要健身(全程硬货,必读)


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纳尼?肌肉还会自己消失?

那当然,因为有一种病叫做

肌肉减少症。

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1

不运动,包括久坐不动的生活方式

肌肉减少症最严重的诱因之一是肌肉使用偏少,导致更快的肌肉萎缩和越来越虚弱。受伤或生病后卧床休息或者固定会导致肌肉迅速萎缩。虽然没有那么剧烈,但两到三周的步行和其他常规活动的减少也足以减少肌肉质量和力量。肌肉强度下降,运动时导致更大的疲劳,使其更难恢复正常活动。

2

膳食不均衡

缺乏热量和蛋白质的饮食会导致体重下降和肌肉萎缩。但是,随着年龄的增长,由于味觉的变化、牙齿、牙龈和吞咽的问题,老年人低热量和低蛋白质的饮食变得越来越普遍。为了预防肌肉减少症,科学家建议每顿饭摄入25-30克蛋白质。

3

炎   症

慢性或长期疾病会导致长期炎症,破坏正常疾病与康复间的平衡,导致肌肉损失。例如,对慢性阻塞性肺病(COPD)长期炎症患者的研究也表明,患者的肌肉质量有所下降。其他引起长期炎症的疾病包括类风湿关节炎、克罗恩病或溃疡性结肠炎等肠道炎症性疾病、红斑狼疮、血管炎、严重烧伤和肺结核等慢性感染。一项针对11249名老年人的研究发现,血液中c反应蛋白(炎症的一种指标)水平显著预测了骨骼肌减少症。

4

其他疾病带来的压力

肌肉减少症在其他一些增加身体压力的疾病中也更为常见。例如,患有慢性肝病的人,以及多达20%的慢性心力衰竭患者,会出现肌肉减少症。在慢性肾病中,身体的压力和活动的减少会导致肌肉损失。癌症和癌症治疗也会给身体带来很大的压力,导致肌肉减少症。

默克生命科学基于MILLIPLEX®MAP多重蛋白检测技术,定量检测肌肉因子和人体衰老相关生物标志物,帮助研究代谢异常、衰老和肌肉减少症之间关系。

下面是我们做的一项关于肌肉减少症相关蛋白因子与衰老相关蛋白因子检测的实验,以证明两者之间的联系。

材料和方法

样本:人类血清和血浆样本取自Discovery LifeSciences Inc. (Los Osos, CA)。

样本来自两个年龄组:

■ 青年人:<15岁,n=24(14血清,10血浆)

■ 老年人:>56岁,n=18(12血清,6血浆)。

实验中因子检测均使用96孔板,按产品说明书操作。

使用Luminex 200系统(Luminex Corporation, Austin,TX)采集荧光数据进行检测,数据分析使用默克公司MILLIPLEX Analyst 5.1软件进行分析。统计采用非配对t检验计算双尾p值。

本次实验中的MILLIPLEX®试剂盒

① MILLIPLEX®MAP人类肌肉因子试剂盒 (Cat. No.HMYOMAG-56K),使用如下15种可用的分析物进行定量分析:

Apelin, BDNF, Erythropoietin/EPO, FABP3, Fractalkine/CX3CL1, FSTL1, IL-6,IL-15, Irisin, LIF, Myostatin/GDF8, Oncostatin-M/OSM,和Osteonectin/SPARC。

② MILLIPLEX®MAP人类衰老因子试剂盒3 (Cat. No. HAGE1MAG-20K),使用如下11种可用的分析物进行定量分析: 

CTACK/CCL27, FGF-21, GDF-11/BMP-11, GDF-15, GnRH/Gonaldoliberin,IL-6, IL-18, Jag1/CD339, Leptin,Wnt3a。

③ MILLIPLEX®MAP人类心血管因子试剂盒 (Cat. No. HCVD3MAG-67K),定量分析C-ReactiveProtein(CRP)因子。

④ MILLIPLEX®MAP人类肾损伤因子试剂盒6(Cat. No. HKI6MAG-99K ),定量分析β-2-Microglobulin因子。1566979566265400.png

实验过程

A.使用MILLIPLEX®MAP人类肌肉因子试剂盒分析了13种肌肉蛋白生物标志物,在以下骨骼肌源性肌肉因子(Apelin,Erythropoietin, Fractalkine, FSTL1 和Irisin)中,老年人肌肉因子浓度低于年轻人。在这个小样本组中,LIF的p=0.0553,被确定为在这两组间没有明显变化。1566979566678505.png

B.青年组与老年组使用MILLIPLEX®MAP人类衰老因子试剂盒1进行检测分析。各组均取平均值,p值为: GDF-11, p=0.0863; GDF- 15*, p=0.0002; Leptin*, p=0.0009; Wnt3a*, p=0.0219. *注释表示p值显著(p<0.05)。本次实验检以下分析物未检出: CTACK/CCL27, FGF-21, GnRH,IL-6, IL-18, Jag1 (数据未展示)。1566979566195052.png

C.青年组与老年组使用MILLIPLEX®MAP人类肾损伤因子试剂盒6检测分析·:β-2-Microglobulin,还有MILLIPLEX®MAP人类心血管因子试剂盒3检测:CRP,各组均取平均值,p值为:β-2-Microglobulin*, p=0.0078; CRP*,p=0.0008. An* indicates significantp-values (p<0.05)。

结 论

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与年轻人相比,老年人Irisin和Apelin表达降低了90%以上,是导致老年人代谢功能障碍和肌少症的危险因素。1,2 老年人相比年轻人GDF-11分析物浓度下降了70%以上,而GDF-11素有“青春源泉”因子之称,被认为是可以逆转与年龄有关的包括骨骼肌,血管和神经源性脑功能障碍。3

而与之密切相关的GDF-15在老年人和年轻人中则增加了5倍。最近发表的数据显示,较高的循环GDF-15水平与年龄相关的多器官功能障碍和死亡率有关4。而其他生物标志物Leptin,Wnt3a和β-2-Microglobulin均有显著的升高,被认为与老年骨骼肌再生能力受损,海马体中认知和再生功能下降有关5,6。

 

虽然一些导致肌少症的原因是衰老的自然结果,但其他原因是可以预防的。事实上,健康的饮食和规律的运动可以逆转肌肉减少症,延长寿命,提高生活质量。

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那么平时生活中

如何预防以及逆转肌肉减少症?

01

运    动

在预防肌肉减少症方面,采取久坐不动的生活方式是最糟糕的。运动是解决肌肉萎缩问题的最有效干预手段,无论是发生在老年期,还是在使人衰弱的慢性或急性疾病的背景下。对于骨骼肌减少症来说,运动已被证明可以增加年轻人和老年人的力量、有氧能力和肌肉蛋白合成,以及增加肌肉线粒体酶活性。特别是阻抗练习,已经被证明可以减少老年人的虚弱,提高肌肉力量。建议每周至少进行三次锻炼,以减缓肌肉萎缩,预防肌肉减少症。随着年龄的增长,锻炼是预防肌肉减少症最有效的方式。

02

增加整体膳食蛋白质

蛋白质是修复和构建肌肉纤维最有价值的食物。研究表明,65岁及以上的成年人需要更高水平的膳食蛋白质。对于健康的成年人来说,每天最佳的蛋白质摄入量为1-1.2 g/kg。而对于那些患有肌少症的人来说,蛋白质的需求量甚至更高,每天需要1.2到1.5克/公斤。要算出你需要多少蛋白质,把你的体重(以磅为单位)乘以0.45。单位是千克,接下来,将这个数字乘以1.2,以达到每天推荐的蛋白质克数。例如,一个体重150磅或67.5公斤的人每天应该摄入81克蛋白质。大多数肉类、家禽和鱼类每盎司大约含有7克蛋白质,一杯牛奶或一个鸡蛋含有8克蛋白质,你也可以在饮食中添加高蛋白成分。

03

增加ω- 3脂肪酸摄入

ω-3脂肪酸被发现在人类衰老过程中影响肌肉蛋白代谢和线粒体生理。2011年的一项随机对照研究评估了补充ω-3脂肪酸对老年人肌肉蛋白合成速度的影响。比较了ω-3脂肪酸和玉米油的补充情况。

研究发现,膳食中添加ω-3脂肪酸可以提高老年人肌肉蛋白合成的速度。ω-3脂肪酸EPA被发现可以在各种生理条件下保持肌肉质量。与EPA一样,ω-3脂肪酸DHA也有抗炎作用,科学家们认为这可能对控制肌肉减少症有价值。2015年发表在《美国临床营养学杂志》(American Journal of Clinical Nutrition)上的一项研究发现,鱼油来源的ω-3脂肪酸补充剂能够减缓老年人肌肉质量和功能的正常下降,应该被视为预防老年肌肉减少症保持代谢平衡的有效方法。

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以上的研究结论离不开基础研究的结果,Milliplex®MAP人类肌肉因子试剂盒和人类衰老因子试剂盒1等依托默克免疫技术方面强大的研发力量,为肌少症、衰老以及老年疾病的研究者提供了创新高效的生物标志物研究技术平台。

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研究领域广泛应用于以下几方面:

肿瘤研究、肿瘤免疫检查点研究、神经疾病研究、代谢研究、细胞因子/炎症因子、心/脑血管疾病、衰老研究、骨/肌代谢研究、肾毒性/肝损伤生物安全性评价相关指标。

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