“运动替身” 甜菜碱！Cell：我国科学家揭示甜菜碱可模拟运动的有益效果，延缓衰老

来源：100医药网 2025-07-16 16:27

研究发现，由肾脏产生的分子甜菜碱（betaine）在持续运动的促进下，可作为强效的抗炎和抗衰老通路抑制剂。

规律的体育活动对心、代谢和神经系统健康均有显著提升作用。科学家们已证实，免疫功能的改善、胰岛素敏感性的提升、衰老细胞的清除以及组织再生等益处，均与持续性的体育活动密切相关。

此前的动物研究也表明，长期运动能够延缓衰老进程，并降低慢性疾病的易感性。然而，关于持续性运动如何重塑人类生物学机制的精确分子机制仍不完善。许多研究仅聚焦于单一生物标志物或孤立的组织，亟需构建系统性图谱，将运动与可量化的生理益处建立联系。此外，能够模拟运动保护作用而无需持续体力消耗的具体因素尚不清楚。

在一项新的研究中，来自中国首都医科大学和中国科学院的研究人员设计了综合多组学分析，用以比较人类急性运动与长期运动的影响。他们发现，由肾脏产生的分子甜菜碱（betaine）在持续运动的促进下，可作为强效的抗炎和抗衰老通路抑制剂。相关研究结果发表在《Cell》杂志上。

该研究共有13名健康年轻男性参与。他们首先经历了一个为期45天的基线期，期间活动量极低。每位参与者先进行了一次5公里跑步，以探测急性反应，随后进行了为期25天的每日5公里跑步，以模拟长期训练。研究人员在训练前、训练后立即以及训练后，分别采集了参与者的血液和粪便样本。

研究发现，急性训练会引发血液循环中炎症信号的急剧升高。单次跑步后，白细胞介素-6（IL-6）水平急剧上升，同时伴随着代谢压力标志物的增加。血液检测显示，非酯化脂肪酸水平升高，胆汁酸代谢发生变化，这些均表明能量需求增加。而数周的持续训练进一步改变了代谢景观。循环细胞因子（包括肿瘤坏死因子- ）水平下降，抗氧化酶积累，外周免疫细胞向以更多初始淋巴细胞和较少细胞耗竭标志物为特征的谱系转变。此外，还观察到 -谷氨酰转肽酶和甘油三酯水平下降，这表明代谢功能改善的同时炎症反应减弱。

重复运动还导致血液循环中甜菜碱水平升高。这种甲基供体代谢物此前与肝功能相关，但尚未在运动背景下得到充分研究。研究表明，甜菜碱主要来源于肾脏生物合成，而非肠道微生物。小鼠实验显示，跑步机训练在肾脏组织中诱导甜菜碱积累最为显著。

功能性测试表明，甜菜碱可结合并抑制TANK结合激酶1（TBK1），后者是炎症和细胞衰老的关键驱动因素。体外实验显示，甜菜碱可抑制TBK1的自身磷酸化，并减少下游炎症转录因子（如IRF3和NF- B）的激活。当应用于人类免疫细胞和内皮细胞时，甜菜碱处理抑制了肿瘤坏死因子- （TNF- ）、IL-6等炎症介质的表达。

在老年小鼠中，甜菜碱补充剂带来了多项改善：组织纤维化减少、器官中衰老标志物减少、肌肉力量增强以及抑郁样行为减少。肾脏组织的转录组分析证实了与炎症和衰老相关的基因下调。

这些发现为开发能够捕捉运动系统性益处的干预措施提供了分子框架，其中包括通过膳食甜菜碱补充来支持健康衰老的可能性。虽然一种模拟运动的补充剂对许多人来说可能具有吸引力，但它也可能为无法进行身体活动的人群带来一些迫切需要的运动治疗益处。不过，研究人员提醒称，较小的人类样本量限制了这项研究的普适性，未来研究必须在老年人及多样化人群中确认其安全性和有效性。（100yiyao.com）

参考文献：

Lingling Geng et al, , Cell (2025). DOI: 10.1016/j.cell.2025.06.001.

Mimicking the benefits of exercise with a single molecule

https://medicalxpress.com/news/2025-07-mimicking-benefits-molecule.html

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