医学
力量训练激活细胞垃圾处理机制
研究发现力量训练激活细胞垃圾处理机制，为治疗心力衰竭和神经疾病提供新思路。
清除受损细胞成分对维持身体组织和器官健康至关重要。由波恩大学领衔的国际研究团队在清除细胞垃圾的机制方面取得了重要发现，证明力量训练可以激活这一机制。该发现有望为心力衰竭和神经疾病带来新的治疗方法，甚至对载人太空任务也具有潜在益处。
相关文章已发表在最新一期的《Current Biology》杂志上。
肌肉与神经：持久工作的器官
肌肉和神经是高效、持久运作的器官，其细胞成分经常受到磨损。蛋白质BAG3在清除受损成分中发挥关键作用，能够识别这些成分，并确保它们被细胞膜包裹，形成“自噬小体”。
自噬小体就像一个垃圾袋，收集细胞废物以便之后粉碎和回收。波恩大学细胞生物学研究所的Jörg Höhfeld教授领导的研究团队证明，力量训练能激活肌肉中的BAG3。这对细胞垃圾的清除有重要影响，因为BAG3必须被激活，才能有效结合受损的细胞成分并促进膜包裹。
长期保持肌肉健康的关键
一个活跃的清除系统对长期保护肌肉组织至关重要。Höhfeld教授解释道：“BAG3系统的受损确实会导致儿童快速发展的肌肉无力症以及心力衰竭——这是西方工业化国家最常见的死亡原因之一。”
对运动训练和物理治疗的重要启示
该研究得到了科隆德国体育大学和希尔德斯海姆大学体育生理学家的重要参与。希尔德斯海姆大学的Sebastian Gehlert教授强调了这一发现的重要性，他表示：“我们现在知道力量训练的强度需要达到什么水平才能激活BAG3系统，这有助于我们优化顶级运动员的训练计划，并帮助物理治疗患者更好地增强肌肉。” Gehlert教授还利用这些发现支持德国奥运队的成员。
神经病学中的新进展
BAG3系统不仅在肌肉中活跃。BAG3的突变还可能导致一种名为Charcot-Marie-Tooth综合征的神经疾病。这种疾病会导致手臂和腿部的神经纤维死亡，使患者无法移动双手或双脚。
通过研究患者的细胞，研究团队发现，该综合征的某些表现导致了BAG3清除过程的错误调节。研究结果表明，该系统对于组织保护具有广泛的重要性。
意外的调节机制指向新疗法
在更深入分析BAG3激活时，研究人员发现了意外的现象。“许多细胞蛋白通过磷酸化作用(即磷酸基团的附加)被激活。但在BAG3中，这一过程恰恰相反，”Höhfeld教授解释说。
“BAG3在静息肌肉中是磷酸化的，而在激活过程中磷酸基团被去除。”此时，去磷酸酶成为了关注的焦点——这些酶能够去除磷酸基团。
为了确定激活BAG3的去磷酸酶，Höhfeld正在与弗莱堡大学的化学家和细胞生物学家Maja Köhn教授合作。她表示：“确定相关去磷酸酶是关键步骤，这样我们就能研发出可能影响体内BAG3激活的物质。”
这项研究可能为肌肉无力、心力衰竭和神经疾病提供新的治疗可能。
与太空探索相关的研究
BAG3系统的研究得到了德国研究基金会(DFG)支持，由Höhfeld教授领导的研究小组开展。此外，Höhfeld还获得了德国航天局的资金支持，因为这项研究对载人太空任务有重要意义。
Höhfeld教授指出：“BAG3在机械力作用下被激活。但如果没有机械刺激会发生什么呢？比如生活在失重环境中的宇航员，或者那些在重症监护中长期卧床的病人？”
在这些情况下，缺乏机械刺激会迅速导致肌肉萎缩，Höhfeld认为，这至少部分是由于BAG3未被激活所致。他认为，开发出能够激活BAG3的药物可能会在这种情况下发挥作用。这也是为什么Höhfeld的团队正在为国际空间站(ISS)上的实验做准备。BAG3的研究甚至可能帮助我们未来踏上火星的征途。
本文译自 medicalxpress，由 BALI 编辑发布。