運動抗炎|培植肌肉組織作實驗 美大學硏究證明運動有消炎藥功效可抗炎

複製連結 分享
Bursac 教授的團隊早在2015年已在實驗室中培養出人體骨骼肌,它可以像天然組織一樣對各種電脈衝、生物化學信號及藥物等外界刺激而進行收縮等反應。
運動好處多不勝數,適量且持久的運動可增強心肺功能,改善身體的循環系統。過往亦有不少硏究指出,人類的肌肉運動中擁有抵抗慢性發炎的能力,不過科學家一直很難直接將運動狀態的肌肉,放到顯微鏡下,看看是否有抗炎功用。
但最近,美國杜克大學一項在科學期刊《Science Advances》發表的硏究指出,生物醫學工程師採用培植多時的工程化人類骨骼肌(engineered human skeletal muscle)進行實驗,證明運動中的肌肉確有抗炎能力,相信此硏究對未來預防和治療慢性炎症帶來莫大幫助。
負責是次硏究的博士後硏究員陳兆偉解釋,炎症本身並無好壞之分,當身體受傷時,輕度的炎症反應會促進組織復修,但過度的炎症反應,則會引起如某些新冠肺炎導致細胞因子風暴的嚴重病況。而過度的炎症反應有時亦會引致慢性發炎,例如類風濕關節炎(rheumatoid arthritis),以及少肌症(sarcopenia)(編按︰一種主要因年齡增長,依附在骨骼上的骨骼肌流失的疾病),導致肌肉流失並削弱且收縮能力減退。
「當人開始做運動,體內會有很多複雜的運作,但要在活體身上清晰了解裏頭細胞的運作機制卻會遇上困難。在實驗中的肌肉,卻可以隨意組合成不同類型的細胞及組織。我們亦透過是次實驗,發現那組肌肉細胞可以自我進行抗炎作用。」杜克大學生物藥學工程系教授Nenad Bursac表示。
硏究團隊知道慢性的炎症會導致肌肉萎縮,而其中一種名為干擾素伽瑪(Interferon gamma,IFNγ)的細胞激素,過往已被認定跟多種肌肉功能失調的症狀有關。故此團隊便採用在實驗室培育工程化的人類肌肉來嘗試證實干擾素伽瑪跟炎症的相互關係。
他們採用了功能完備的人造肌肉,將之浸在較高水平的干擾素伽瑪中七日,以模仿慢性炎症帶來的長期影響,結果一如預期,肌肉變得細小且失去大部份的力量。
人造肌肉組織點運動 ? 原來實驗是以一對電極來刺激肌肉,模擬肌肉運動狀態。結果發現人造肌肉並未受干擾素影響,完全沒有出現慢性炎症。他們發現模擬運動可抑制肌肉細胞中特定的分子信號,從而產生了抗炎的效果,跟一般用於治療類風濕關節炎的其中兩種藥物的抗炎作用相同,相信是次的結果對慢性炎症的未來硏究有相當的幫助。
Bursac 教授及陳博士作結論表示︰「這次的結果展示關於慢性炎症疾病的新機制及治療治力。有部份人士認為最佳運動水平和理想的運動方式可抵抗慢性炎症,而不會令細胞過於受壓,或者人做肌肉在未來的日子可找出這個想法是否真的可行。」
資料來源︰Zhaowei Chen and Nenad Bursac et al., Exercise mimetics and JAK inhibition attenuate IFN-γ–induced wasting in engineered human skeletal muscle. Science Advances,Vol 7,No.4, 22. Jan2021
撰文︰李飛
-----------------------------