锻炼刺激心脏以制作新的肌肉细胞

心肌细胞，使用多同位素成像质谱（MIMS）观察。粉红色显示新DNA在隐藏细胞核中产生新DNA，表明心肌组织的生长。图片由ANA VUJIC / HSCRB提供

医生，卫生组织和美国外科医生一般都同意运动对心脏有益。但是对为什么不太了解的原因。

在小鼠的一项新研究中，来自哈佛大学干细胞和再生生物学系（HSCRB）的研究人员，马萨诸塞州综合医院（MGH），哈佛医学院（HMS）和哈佛干细胞研究所（HSCI）发现了一个解释为什么运动可能有益：它刺激心脏在正常情况下和心脏病发作后制作新的肌肉细胞。

刚刚发表在“自然界”期刊上，该研究结果对公共卫生，体育和心脏病患者的康复有影响。

人体的心脏容量相对较低，可以再生。年轻的成年人每年可以在每年约1％的心肌细胞上续签，并且随着年龄的增长率降低。失去这些细胞与心力衰竭有关，因此增加细胞形成的干预有可能有助于防止它。

这项研究的第一个作者是HSCRB和CarolinLerchenmüller的MGH和HMS的Ana Vujic。Vujic说，“我们想知道是否有一种自然的方式来提高心肌细胞的再生能力。所以我们决定测试我们已经知道安全且廉价的一个干预：锻炼。“

为了测试其效果，研究人员给了一组健康的小鼠自愿访问跑步机。当留给自己的设备时，小鼠每天跑约5公里。另一个健康的团体没有这样的健身特权，并保持久坐。

为了测量小鼠组中的心脏再生，研究人员将标记的化学品纳入新制成的DNA，因为制备的细胞彼此。通过在心肌中标记的DNA，研究人员可以看到正在产生细胞的位置。他们发现，锻炼小鼠制作了超过4.5倍的新心肌细胞的小鼠，而没有跑步机。

结果是显着的，但它们相关？要找出，研究人员将实验带到家里。

“我们也想在心脏病发作的疾病设置中测试这一点，因为我们的主要兴趣是愈合，”Vujic说。

经过心脏病发作后，跑步机接入的小鼠每天仍然跑了5公里，自愿。与其久坐的对应物相比，锻炼小鼠显示出新的肌肉细胞的心脏组织面积增加。

结论是，在小鼠中，运动意味着再生心脏组织 - 很多。

这项研究背后的两位高级作者是Richard Lee，Harvard Lee的干细胞和再生生物学教授和HSCI的主要教师，以及Anthony Rosenzweig，Paul Dudley Home医学院医学院，MGH的心脏病学密码主任，A HSCI的主要教师。

“维持健康的心脏需要平衡由于新心肌细胞的再生或衰老而导致的心肌细胞丧失。我们的研究表明，运动可以帮助提示支持再生的平衡，“Rosenzweig说。

“我们的研究表明，您可能能够通过每天锻炼更年轻，”李说。“

这一切都很好地说，运动对心脏有益，但这实际上是如何工作的？研究人员计划确定哪种生物机制链接运动，随着心脏的再生活性增加。

“如果我们可以在合适的时间打开这些途径，在合适的人中，我们可以在心脏病发作后提高恢复，”李说。

该研究得到了国家卫生研究院，美国心脏协会，LEDUCQ基金会和德国研究基金会的支持。

出版物：Ana Vujic等人，“运动诱导成人哺乳动物心脏的新心肌细胞生成，”自然通信，第9卷，第9卷：1659（2018）DOI：10.1038 / S41467-018-04083-1