与具有完整treg细胞的小鼠（左）相比，缺乏treg细胞的小鼠（右）的后腿肌肉在定期运动后表现出明显的炎症迹象。研究表明，这种不受控制的炎症会对肌肉代谢和功能产生负面影响。**kent langston/mathis lab，hms。自从20世纪初的一项研究显示波士顿马拉松运动员在比赛后血液**现白细胞激增以来，运动和炎症之间的联系就吸引了研究人员的想象力。
现在，哈佛医学院发表在《科学免疫学》上的一项新研究可能为这一百年历史的观察提供了分子解释。
这项在小鼠身上的研究表明，运动的有益影响可能至少部分由免疫系统驱动。研究表明，劳累引起的肌肉炎症会动员抗炎t细胞或tregs，从而增强肌肉利用能量作为燃料的能力，并提高整体运动耐力。
研究小组说，长期以来，tregs以其在对抗与自身免疫性疾病相关的异常炎症方面的作用而闻名，现在也成为运动期间身体免疫反应的关键参与者。
免疫系统，尤其是t细胞臂，对组织健康有广泛的影响，而不仅仅是对病原体的保护和控制癌症。我们的研究表明，免疫系统在运动过程中会在肌肉内部发挥强大的作用，“hms布拉瓦特尼克研究所莫顿格罗夫 - 拉斯穆森免疫学教授diane mathis说。
研究人员警告说，老鼠不是人，这些发现仍有待在进一步的研究中复制。然而，这项研究是详细说明运动过程中发生的细胞和分子变化并赋予健康益处的重要一步。
预防心血管疾病，降低患糖尿病的风险，预防痴呆。运动的有益效果是公认的。但是，运动究竟是如何使我们健康呢？长期以来，这个问题一直吸引着研究人员。
这些新发现是在加紧努力了解锻炼的分子基础之际得出的。解开免疫系统参与这一过程只是这些研究工作的一个方面。
我们早就知道体力消耗会导致炎症，但我们并不完全了解所涉及的免疫过程，”该研究的第一作者、马蒂斯实验室的博士后研究员肯特·兰斯顿说。“我们的研究以非常高的分辨率显示了t细胞在肌肉中运动发生部位的作用。
以前关于运动生理学的大多数研究都集中在运动过程中释放的各种激素的作用及其对心脏和肺等不同器官的影响。这项新研究揭示了在实际运动部位（肌肉）内展开的免疫级联反应。#玩转ai摘要#众所周知，运动会对肌肉造成暂时性损伤，引发一连串的炎症反应。它促进了调节肌肉结构、新陈代谢和线粒体活性的基因的表达，线粒体是燃料细胞功能的微小动力源。线粒体通过帮助细胞满足运动中更大的能量需求，在运动适应中发挥关键作用。
在这项新研究中，研究小组分析了从曾经在跑步机上跑步的小鼠和定期跑步的动物的后腿肌肉中提取的细胞中会发生什么。然后，研究人员将它们与从久坐不动的小鼠身上获得的肌肉细胞进行了比较。
在跑步机上跑步的小鼠的肌肉细胞，无论是一次还是定期，都显示出典型的炎症迹象 - 调节各种代谢过程的基因活性更高，促进炎症的化学物质（包括干扰素）水平更高。
两组肌肉中的treg细胞水平均升高。进一步的分析表明，在两组中，tregs降低了运动引起的炎症。在久坐小鼠的肌肉细胞中没有看到这些变化。
然而，运动的代谢和表现益处仅在经常锻炼者中明显 - 反复跑步的小鼠。实验显示，在该组中，tregs不仅抑制了劳累引起的炎症和肌肉损伤，而且还改变了肌肉代谢和肌肉性能。
这一发现与人类公认的观察结果一致，即单次运动不会导致表现的显着改善，并且需要随着时间的推移定期活动才能产生益处。
进一步的分析证实，tregs确实是经常锻炼者看到的更广泛益处的原因。缺乏tregs的动物有不受限制的肌肉炎症，其特征是后腿肌肉中炎症促进细胞的快速积累。他们的肌肉细胞也有明显肿胀的线粒体，这是代谢异常的迹象。
更重要的是，缺乏tregs的动物并没有像具有完整tregs的小鼠那样适应随着时间的推移而增加的运动需求。他们没有从运动中获得相同的全身益处，并且有氧适能减弱。
这些动物的肌肉也有过量的干扰素，这是炎症的已知驱动因素。进一步的分析表明，干扰素直接作用于肌肉纤维，以改变线粒体功能并限制能量产生。阻断干扰素可防止缺乏tregs的小鼠的代谢异常并改善有氧适能。
这里的恶棍是干扰素，”兰斯顿说。“在没有监护人tregs来对抗它的情况下，干扰素继续造成不受控制的损害。
众所周知，干扰素会促进慢性炎症，这一过程是许多慢性疾病和与年龄相关的疾病的基础，并已成为旨在减少炎症的**的诱人靶点。tregs也引起了科学家和工业界的关注，用于**一系列以异常炎症为特征的免疫疾病。
研究人员说，研究结果提供了对运动抗炎作用背后的细胞内部运作的一瞥，并强调了其在利用人体自身免疫防御方面的重要性。
目前正在努力设计针对特定免疫介导疾病背景下的tregs的干预措施。研究人员说，虽然由异常炎症驱动的免疫疾病需要仔细校准的**，但运动是对抗炎症的另一种方法。
我们的研究表明，通过运动，我们有一种自然的方式来增强身体的免疫反应以减少炎症，”马蒂斯说。“我们只研究了肌肉，但运动也可能在促进身体其他部位的treg活动。
共同研究者包括yizhi sun，birgitta ryback，bruce spiegelman，amber mueller和christophe benoist。
更多信息：paul langston 等人，调节性 t 细胞保护肌肉线粒体免受干扰素 γ介导的损伤，以促进运动的有益效果，《科学免疫学》（2023 年）。doi： 10.1126/sciimmunol.adi5377
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