文摘
本研究旨在探讨基于瑜伽和冥想的生活方式干预的影响(YMLI)在看似健康的个体细胞老化。在这12周的前瞻性,非盲、单臂探索性研究中,96名看似健康的人接受YMLI。主要的端点是变化的评估血液细胞老化的基本生物标志物水平从基线到第12周,包括DNA损伤标记8-hydroxy-2′脱氧鸟苷(8-OH2dG),氧化应激标记活性氧(ROS),和总抗氧化能力(TAC),端粒长度和端粒酶活性和端粒磨损标记。第二端点是评估metabotrophic血液生物标志物与细胞老化有关,其中包括皮质醇,脑内啡,il - 6, BDNF, sirtuin-1。YMLI 12周后,有显著改善的基本生物标记细胞老化和metabotrophic生物标记细胞老化而影响基线值。8-OH2dG的平均水平,ROS、皮质醇和il - 6水平显著低,意味着TAC,端粒酶活性,β内啡肽、脑源性神经营养因子和sirtuin-1显著增加(所有的值)post-YMLI。端粒长度的平均水平但发现不显著增加()。YMLI显著降低细胞老化的速度显然健康人群。
1。介绍
在过去的十年中有了显著增加复杂的生活方式疾病,如抑郁症,糖尿病(DM)、心血管疾病(CVD)、癌症、不孕。这些疾病与加速细胞老化密切相关(1,2和已经成为现代社会的祸害3- - - - - -5]。在均匀样本明显健康的成年人,生物标志物最近定义(6)描述的复杂过程加速老化现象。虽然我们没有任何黄金标准生物标志物监测健康老化,基于当前公认的生物标志物的知识,细胞老化的基本生物标志物和metabotophic生物标志物可以影响他们已经成为最新的转化研究开发的重点干预以防止慢性生活方式疾病。
细胞老化的基本生物标志物包括DNA损伤,端粒长度磨损和氧化应激(OS) (7]。DNA损伤导致基因组不稳定性负责细胞障碍在生活方式疾病的发病机理8- - - - - -10]。操作系统是最重要的DNA损伤的原因。尽管许多不同氧化DNA损伤(奇怪的)产品已确定8-OH2dG (8-hydroxy-2′脱氧鸟苷),一个高度诱变氧化DNA加合物已被深入研究的主题,是一个明确的DNA损伤的生物标志物11]。端粒磨损是由于改变了端粒代谢涉及降低端粒酶活性和操作系统。它导致基因组不稳定性和与衰老和生活方式疾病(12]。
氧化应激prooxidants之间的失衡和抗氧化防御机制,成为两个极端的病理生理正常的细胞功能所需的范围。它是参与复杂的生活方式和慢性疾病的发病机理13)包括抑郁症(14,肥胖15),和不孕16,17),主要的公共卫生问题。
几个metabotrophic血液生物标志物的影响细胞老化包括生物标记的压力和炎症反应,神经可塑性和长寿。持续的应激反应由于慢性应激刺激导致不断增加皮质醇水平(18),导致系统性组织异常增加肥胖和退化。水平应力响应(皮质醇水平)可以预测对的生活方式疾病的生物标志物(19]。加速老化的特征是一种慢性、低度炎症(“inflammaging”)。Inflammaging是一个高度对于大多数慢性生活方式疾病的重要危险因素20.),是一个潜在的修改的目标(21]。最著名的细胞因子il - 6是inflammaging既是一种炎症状态的标志和慢性病发病率的一个标志22]。受损的神经可塑性由于加速老化可以有负面影响在整个寿命(23]。脑源性神经营养因子是神经可塑性的主要监管机构24),这可能是在大脑的特定区域增加了各种干预措施(25]。健康跨度和长寿受到几个因素的影响。Sirtuin-1 (SIRT1),组蛋白脱乙酰酶(HDAC),其中最著名的,最近成为各种干预措施的目标(26]。它系统影响营养和能量代谢和集中在昼夜节律有作用,生存与压力(27和神经可塑性28]。
各种干预措施的研究(29日,30.)来确定他们的影响力在预防生活方式疾病和促进健康和长寿。它们包括药物针对特定衰老的标志,即体育锻炼(31日)、营养、热量限制(32),和抗氧化剂33]。然而,没有一个单一的干预是证明是一个有效的预防和治疗策略对于现代复杂的生活方式疾病和延缓或逆转提供全面的福利加速老化。因此,进一步的研究是需要找到最佳干预人口生活方式疾病的风险。瑜伽是一个新兴的综合卫生纪律,积极调节身心(34),可以改善患者的临床各种疾病(35)包括抑郁症、肥胖、高血压、哮喘、II型糖尿病和癌症。然而,最近的评论瑜伽表明潜在的潜在机制需要进一步研究[36]。生物标志物的研究瑜伽基础疾病和健康干预是有限的,他们只有强调糖尿病和血脂水平(37,38),压力和炎症标记物(39,40和神经影像学相关41),在人口与特定的医疗条件。证据是缺乏关于瑜伽的功效持久3到12周的短期改善细胞老化的生物标志物在看似健康的人。因此,本研究旨在评价瑜伽和冥想的影响生活方式干预(YMLI)基于细胞老化和寿命分析红衣主教和metabotrophic生物标志物的外周血显然健康受试者。
2。材料和方法
2.1。研究设计和参与者
九十六年看似健康的人进入这12周的前瞻性,非盲、单臂探索性研究,从2015年8月至2016年5月,旨在探索YMLI在细胞老化的影响。入选标准的关键是30 - 65岁的男性或女性,导致不健康的现代生活方式。关键排除标准无法执行瑜伽练习是由于最近的任何物理的挑战和改变生活方式在去年3个月。研究伦理批准后启动(ESC / t - 370/22 - 07 - 2015),印度的试验与临床试验注册登记(CTRI REF / 2014/09/007532)。
2.2。过程
2.2.1。基于瑜伽和冥想的生活方式干预(YMLI)
合格的受试者参与研究筛查和基线特征后记录下来。参与者进行了12周的预先测试过YMLI程序包括理论和实践课程(42,43]。YMLI被设计成一个综合卫生战略整合的典型组件瑜伽体位(身体姿势),包括调息(呼吸练习),和Dhayna(冥想),来自哈他瑜伽和拉贾瑜伽。当前研究适当修改的YMLI看似健康的主题。YMLI程序包括会话12周内每周5天。前两周的课程由综合健康诊所(包含IHC),全印度医学科学院,新德里,和教注册,专业瑜伽教练(学历包括物理疗法和瑜伽科学和P.G.学士文凭瑜伽疗法)。剩下的10个星期在家。监控合规的基础YMLI通过维护一个乳制品和电话联系。活动期间每天的细节YMLI程序给出了表1。每个会话在YMLI包括一组体式(身体姿势),调息(呼吸练习),和Dhayna(冥想)约90分钟。其次是一个互动讲座(只在第一个两周的YMLI包含IHC)在生活方式、生活方式疾病,并为30分钟他们预防的重要性。
2.2.2。实验室程序
在这12周的研究参与者评估各种生物标志物在0天,第12周。空腹静脉血样本(5毫升)收集和分成两部分。一部分被允许血栓和血清分离的30分钟内,另一部分转移到肝素化/ EDTA瓶和离心机在2000年15分钟在4°C。血清和血浆都储存在−80°C到分析。活性氧的检测是由化学发光测定(美国)Berthold检测光度计。qPCR外周血白细胞端粒长度测量的方法和端粒酶活性测定采用端粒酶检测设备(瑞士罗氏公司),按照制造商的协议。8-OH2dG估计在白细胞DNA(开曼的环评工具)。ELISA试剂盒用于水平的TAC(美国安阿伯开曼化学)、皮质醇(DRG诊断、德国),β脑内啡(凤凰制药有限公司),il - 6 (Gen-Probe Diaclone诊断、法国),脑源性神经营养因子(Raybiotech公司),和sirtuin-1 (Quayee生物技术)。进行质量控制检测生物标志物和验证。
2.2.3。端点
主要终点是评估水平的细胞老化的生物标志物的变化从基线到第12周。生物标志物包括以下:8-OH2dG, ROS, TAC(操作系统和奇怪的标记)和端粒磨损标记端粒长度和端粒酶活性。第二端点是评估metabotrophic血液生物标志物与细胞老化有关,其中包括皮质醇,脑内啡,il - 6, BDNF, sirtuin-1从基线到第12周。
2.3。统计分析
数据分析使用SPSS 20 (、IBM、纽约Armonk)。描述性统计报告为手段和标准偏差。使用成对样品结果变量的变化进行了分析t -测试。探索性分析包括比较性别内使用paired-sample子组t以及。意义是接受。
3所示。结果
参与提供细节图的流程图1。94年96例受试者评估影响分析。两个受试者被排除在分析由于贫困合规项目。基线社会人口特征如表所示2。
YMLI 12周后,有明显改善的红衣主教和metabotrophic生物标记细胞老化与基线值(表3)。8-OH2dG和ROS的平均水平显著降低和平均水平的TAC和端粒酶活性显著增加(所有的值)。端粒长度的平均水平是增加但发现不显著()。皮质醇和il - 6的平均水平显著降低,平均水平内啡肽、脑源性神经营养因子和sirtuin-1显著增加(所有的值)。
一些差异在性别亚组分析。只有男性群显示显著降低il - 6的水平并降低皮质醇水平(男性更明显;女性)。YMLI 12周后,我们还指出研究人群中显著降低BMI ()。
4所示。讨论
这项研究的结果强调YMLI的积极影响在生物标记的细胞老化和促进细胞寿命通过红衣主教和metabotrophic生物标志物的变化。影响的研究结果表明,通过改善基因组稳定、端粒新陈代谢,细胞氧化应激和平衡,井然有序的应激和炎症反应,增加神经可塑性和营养传感。
基因组稳定性的核心细胞无病长寿年轻健康的生活,从我们的研究结果表明,减少基因组不稳定性由YMLI (8-OH2dG水平下降)。不健康的社会习惯(吸烟、过量饮酒、等等),久坐不动的生活方式,暴露于环境污染物,加工和营养耗尽食物的摄入量严重影响了人类的健康和生活方式疾病的发病在更年轻的时候(3- - - - - -5]。这些环境和生活方式因素负责基因组不稳定性(10]。DNA损伤的线粒体和核基因组从内生和外生的侮辱导致积累遗传畸变和基因组hypermutability [8- - - - - -10]。
这主要是由于异常的DNA损伤反应(DDR)途径,这是至关重要的DNA修复和监控基因组的完整性。缺乏DNA修复触发系统性效应促进病理衰老(10]。DNA损伤的减少YMLI表明潜在的瑜伽激活DDR途径修复基因损伤和改善metabotrophic基因组稳定性和变化因素的研究可能与这些好处有关。
通过调节端粒维持端粒长度的新陈代谢会导致基因组稳定性和降低端粒磨损(增加端粒长度和端粒酶活性水平),我们的研究在端粒YMLI表明潜在的瑜伽后新陈代谢和细胞寿命。作为一种生物钟的端粒,是高度保守的hexameric重复对细胞寿命和维护他们的长度是至关重要的。端粒酶是一个重要的监管机构的端粒长度和准确的监管活动,正确telomere-telomerase互动是很重要的,正是维护端粒长度和端粒酶防止磨损(44]。奇怪的是著名的因素可以影响端粒长度45]。快速的端粒磨损由于奇怪的疾病与衰老和相关条件(46,47]。提高端粒YMLI后代谢的研究可能有助于基因组的稳定性。还需要更多的研究来探索瑜伽和冥想如何干预的机制可以积极修改端粒的新陈代谢。
我们的研究表明,提高维护平衡细胞氧化应激(减少ROS和增加TAC) YMLI。Supraphysiological ROS水平是由于内生和外生因素,如吸烟、过量饮酒、暴露在电磁辐射、感染、异型生物质曝光,和心理压力48]。甚至活性氧的水平低于生理限制有害的正常细胞功能和维护操作系统在生理水平对细胞寿命很重要。增加操作系统造成损害所有分子,包括DNA损伤和端粒。也会影响信号转导和基因转录,导致基因组广泛hypomethylation [49),从而导致表观基因组的变化。调节细胞氧化应激后生理极限内YMLI表明这种干预的潜在保护细胞不受操作系统引起的DNA损伤和端粒摩擦换向表观遗传变化,积累是由于不健康的生活方式和不良环境条件。其他的研究(50)支持这些发现和显示减少OS upregulation YMLI后端粒酶活性和减少奇怪。应对操作系统人使用抗氧化剂没有监控ROS水平导致还原压力(51)与YMLI负责监管ROS水平没有氧化还原敏感的生理功能受损。
现代生活方式和相关的心理压力与生活习惯复杂的相互作用,环境条件,和医疗干预导致加速细胞老化,影响我们的心理、身体、和生殖健康(3- - - - - -5]。改进后细胞寿命YMLI表明瑜伽在促进健康的潜在作用。心理压力是一个主要表现在思维导致神经精神疾病,包括抑郁症患病率增加,脂肪堆积是一个主要的躯体表现异常导致增加代谢综合征的患病率和所有的疾病,代谢综合症的伞下,包括肥胖、糖尿病和心血管疾病52]。不健康的现代生活方式的其他外围表现包括老化导致不孕的性腺(53)和复发性流产。先前的研究已经证明了临床瑜伽和冥想的好处在所有这些医疗条件(35]。达达等人表明YMLI可以减少睾丸老化,导致端粒酶活性显著upregulation和下降的OS和奇怪的8]。我们实验室正在研究瑜伽和冥想的影响提供了重要证据的逆转细胞衰老在受试者由于抑郁倾向于加速老化。微阵列(安捷伦8×60 k芯片设备)和基因表达分析预处理和post-YMLI显示减少白细胞介素6,IL10, MAP10和增加IL2 IL4 [8,54,55]。改善细胞寿命YMLI后在我们的研究表明,细胞老化红衣主教和metabotrophic生物标志物的变化可能是预防慢性生活方式疾病的机制。我们的研究表明,metabotrophic的变化因素,包括增加的水平β内啡肽、脑源性神经营养因子和sirtuin-1和减少皮质醇和il - 6的水平,和涉及的细胞进程,可能有重要的角色逆转YMLI后细胞老化,提高细胞的寿命。
压力和改善炎症反应在我们的研究中YMLI可能由皮质醇的变化后,脑内啡,il - 6,和其他因素,调节大脑的变化通过肾上腺(HPA)轴。适应性的反应可能涉及监管途径包括综合应激反应(ISR) (18),激活真核翻译起始因子2α(eIF2),促进细胞复苏驱动信号向细胞生存和长寿。反应可能导致降低了操作系统和逆转衰老细胞分泌表型,包括大脑细胞,脂肪组织,内皮和性腺。分泌表型的变化包括降低il - 6 (56],增加了BDNF, sirtuin-1 [57]。这些监管因素可能导致操作系统和细胞寿命和平衡导致全身组织复兴从中枢神经系统的神经可塑性性腺,血管和肌肉的边缘。从体细胞分泌表型提供监管反馈大脑(58),完成监管心灵和身体之间的恶性循环。神经退化与发病有关的几个神经精神疾病和神经可塑性具有核心作用在管理和活力。增加BDNF, sirtuin-1,内啡肽和皮质醇下降,降低大脑细胞老化,降低神经退化,增加神经可塑性(23]。增加细胞寿命和增加神经可塑性可能是灰质体积的改变机制在大脑皮层的不同区域59),增加了正念(60),和其他几个复杂的过程(55,61年)参与瑜伽和冥想后减少压力和抑郁。调节身心沟通可能会导致亚临床炎症和最小化激活营养和能量的感应途径促进长寿,减少il - 6和增加sirtuin-1扮演一个重要角色,分别。先前的研究已经证明增加sirtuin-1水平与热量限制干预后62年]。我们的研究是第一个文档增加sirtuin-1水平独立练习瑜伽后的热量限制。这些改进的过程可能会导致延迟发病和减缓疾病的进展加速细胞老化。
干预的影响男女两性是单独评估因为日常压力的反应不同(63年]。有趣的是,性别亚组分析显示,减少皮质醇和白细胞介素6的水平在男性比女性更明显。没有明显的性别差异被认为在其他生物标记。月经周期的阶段应该考虑因为一些已知生物标志物水平随月经周期的不同阶段(64年,65年]。我们的研究显示,体重指数显著下降显然在健康受试者进入正常范围(从基线超重范围())。而最新研究[66年]表明患者平均BMI 27日当前分类的超重肥胖,可能在西方人口生存时间最长,类似的数据不是印度人。因此,我们的研究结果需要被谨慎。
分层的病例并没有在本研究做亚组分析由于小样本大小。
生活方式是一个集成的实体,一个干预,像YMLI,总体积极的影响我们的健康似乎最有用和改变一次只有一个方面,被某些药物的作用。瑜伽是整体和身心医学比个人更有益、有利的干预和体育锻炼一样,热量限制,和抗氧化剂。瑜伽的练习和锻炼身体是不同的实体,前者导致节能与经济的能量消耗精神和身体的好处,和后来的结果在能量消耗更多身体上的努力和代谢需求,是明显的从一个研究显示运动引起不稳定的生物标志物的变化和结果在操作系统(67年]虽然冥想带来统一的生物标志物和行为变化和改善认知和减少操作系统(68年]。而非调节治疗抗氧化剂只能减少ROS和可能是缩短寿命69年)由于ROS介导免疫反应的不平衡(70年]。YMLI调节ROS而不是简单地降低他们的平衡与压力相关的流程和适当的基因表达式(71年]。唯一限制我们的研究是一个手臂概念验证研究,不包括控制。重要的是采取减缓下降的健康的生活方式扭转或延迟加速老化由于不健康的生活方式。细胞老化的生物标志物可以形成确定的基础慢性生活方式疾病的风险和干预措施的有效性和实用性,减少疾病风险。因此,来自本研究的发现支持YMLI作为一个重要的临床效用特别是预防和管理复杂的多因素疾病,减少功能下降与衰老的速度。
5。结论
虽然我们不能改变我们的生物学或实足年龄我们绝对可以扭转/减慢速度,我们采用YMLI时代。这是第一次研究证明改进红衣主教和metabotrophic生物标记的细胞衰老和长寿瑜伽和冥想后在看似健康的人口为基础的生活方式干预。所以我们的健康和我们年龄的速度完全取决于我们的选择。做瑜伽和冥想的一个组成部分的关键在于我们的生活方式可能会延缓衰老或优雅地老化,预防发病多因子的复杂的生活方式疾病,促进心理、生理、生殖健康、延长青春健康的生活。
相互竞争的利益
作者指出,没有任何利益冲突有关的出版。
确认
作者感谢Amit喝和Sudhir Choudary瑜伽指令和所有受试者参加这项研究。