文摘
减少肌肉力量与衰老是由于失去肌肉(数量)和内在力量生产(质量)。随着肌肉的功能能力下降,与年龄相关的肌肉损失与相应的并发症和医疗成本。线粒体功能障碍和氧化应激增加与年龄相关的核心驱动力是骨骼肌异常。氧化应激增加老年人的肌肉会导致改变兴奋收缩耦合和钙稳态。此外,apoptosis-mediated纤维损失,剩余的纤维萎缩,卫星细胞的功能障碍(肌肉干细胞),和伴随的肌肉再生受损也增加氧化应激的后果,导致肌肉减少,老年人肌肉的力量和功能。在这里,我们总结的可能影响氧化应激在老年人肌肉和身体活动和抗氧化剂治疗的好处。
1。介绍
改善生活质量状况和治疗方法的可用性,寿命,因此老年人口的数量的增加(1]。这种变化在人口成分越来越强调治疗慢性、非传染性疾病,已成为全球死亡和残疾的主要原因,因此驾驶需要了解衰老的机理,找到治疗老年性疾病(2]。
骨骼肌是身体最大的器官组成~ 40%的质量。它扮演的基本角色的动作,姿势和能量代谢。骨骼肌肉的损失和功能随着年龄的增长会对生活质量产生重大影响并导致增加的依赖和脆弱。老年性骨骼肌功能的下降(sarcopenia)导致强度损失(3]。这种损失源于两个主要来源,减少肌肉(即。,quantity) and decrease in its intrinsic capacity for producing force (i.e., quality). Both can be the consequence of several factors (Figure1),包括氧化应激,活性氧和氮的积累的结果,物种(ROS / RNS)。老化的自由基理论成立60多年前(4),已成为研究最多的一个理论被提出。现在接受这个理论及其各种副产品不能单独解释老化过程(5,6]。然而,大量的数据表明ROS-mediated衰老表型和与年龄相关的疾病存在7,8]。
在整个氧化生理稳态平衡是由活性氧的生产/ RNS从几个来源及其抗氧化系统,包括内源性或外源性抗氧化剂分子。在生理浓度ROS / RNS多种信号通路发挥重要作用。有一个最优水平的ROS / RNS维持细胞内稳态和适应性反应,过低和过高的活性氧水平/ RNS有害细胞的功能(9]。骨骼肌消耗大量的氧气,可以产生大量的活性氧和活性氮物种。线粒体是最重要的一个来源的活性氧在骨骼肌;此外,NADPH氧化酶(NOX) [10)、黄嘌呤氧化酶(11),磷脂酶A2 (PLA2) [12,13)也参与活性氧的生产。
ROS增加生产的起源和氧化损伤与衰老线粒体功能障碍14),引起的与年龄相关的线粒体DNA突变,删除和损害(15),以及能力受损的肌肉细胞清除线粒体功能失调(16]。氧化磷酸化损伤会导致ATP生产和进一步降低代ROS (4]。有趣的是,衰老相关不仅与氧化损伤的增加,也与一个upregulation骨骼肌的抗氧化酶(9]。此外,在骨骼肌线粒体的铁含量随老化,放大ROS的生成的氧化损伤(17]。活性氧产量的增加,线粒体DNA损伤,线粒体功能障碍是在岁肌肉(18- - - - - -20.]。
骨骼肌是高度塑料和展示了几个适应性对机械和代谢压力(21,22]。氧化压力,像ROS,一直考虑作为有害物种的负面影响骨骼肌(23]。蛋白质等生物分子经常受到氧化的影响;因此,ROS水平升高会导致半胱氨酸的可逆或不可逆的转译后的修改,硒代半胱氨酸,组氨酸和蛋氨酸。氧化蛋白质转译后的修改在老年人肌肉特性,如羰基化改变蛋白质功能(24]。肌肉的氧化能力是与健康和整体福祉密切相关。增强骨骼肌的氧化能力防止几个病理现象(胰岛素抵抗、代谢失调,肌肉损失与衰老,和充满活力的赤字增加肌肉疾病)(25,26]。这些保护作用在很大程度上与增强线粒体功能和提高线粒体的数量,这可以防止细胞压力。
鉴于迅速老化的人口,有必要更好地理解发展,进展,老年性肌肉疾病的预防和治疗。本文的目的是讨论与年龄相关的氧化的可能影响骨骼肌和突出体育活动的好处和摄入抗氧化化合物的氧化应激的保护。
2。氧化应激和EC-Coupling机械老化
Ca2 +作为第二信使,是肌肉收缩所必需的。Ca2 +可以来自细胞外空间(心脏和平滑肌)和胞内储存的肌浆网(SR)(骨骼肌专门从SR)。兴奋收缩(EC)耦合,从引发动作电位的步骤的发展力,开始激活电压传感器dihydropyridine-sensitive, l型2 +渠道(DHPRs)。这些可以打开Ca2 +发布渠道阿诺定受体(RyR)老的27]。发布Ca2 +自由扩散到细胞内的空间,与troponin-C绑定后(TnC)发起肌肉收缩。在放松,Ca2 +被石棺/内质网钙泵(SERCA的)到老28]。如果任何一步EC-coupling通路中断,voltage-induced Ca2 +老释放和胞质钙不足2 +可以结合过渡委员会(图2)。
EC耦合在肌肉纤维具有独特的结构,称为钙释放单位(小腿)。它们是由两个膜系统:横向(t)小管,在触发动作电位(去极化)肌纤维膜进入纤维、钙存储SR终端池(29日]。在充分发展骨骼肌纤维,中央连接通常与两个老形式连接形成一个三元组。电压传感器DHPRs局部连接的质膜(30.)直接连接的紧密不是钙释放通道RyRs在SR膜。
2.1。RyR
哺乳动物RyR有三个亚型,最初确定的骨骼肌(RyR1)在心肌(RyR2),和大脑(RyR3)。现在知道一些组织表达这三个哺乳动物RyR亚型(31日- - - - - -33]。几个细胞的化合物(例如,ATP, HCl, Ca2 +,毫克2 +),特定的蛋白质(磷酸酶和激酶),和内源性氧化物种可以调节RyR函数(34]。艾布拉姆森和Salama35]首先提出一个redox-dependent RyR的控制模型,氧化后的孔隙通道打开和关闭后减少关键巯基在半个RyR复杂。浇注RyR通道的转换非常快;开放的国家通常会持续不超过几毫秒;因此,这个假设被质疑,因为它的慢动力学(36]。此外,孤立RyR1重组在一个人工脂质双分子层功能类似的独立存在的代数余子式保持催化转移电子(37]。
RyR1闸门控制的另一种可能性是老的跨膜氧化还原电势健康的哺乳动物细胞,胞质是大约-230 mV的氧化还原电位(38]。大部分氧化还原缓冲肌细胞的胞质内是基于氧化的相对浓度(谷胱甘肽)谷胱甘肽(GSSG)和减少或NADH和河畔+。在不同nonmuscle细胞,GSSG和谷胱甘肽转运蛋白被发现在ER膜(38,39]。这些转运蛋白起着关键作用在建立和维持细胞膜氧化还原电位梯度。结果表明,谷胱甘肽SR / ER跨膜运输非常快,与终池RyR1的表达式(40]。这些发现暗示存在一个或多个跨膜氧化还原RyR1通道传感器。
研究氧化还原调控RyR1通道活动,冯et al。41)使用人工脂质双分子层膜和精确控制的氧化还原状态调整(GSSG) /(谷胱甘肽)比改变氧化还原电位在腔内和胞质重组的通道。氧化还原传感可能代表一种普遍机制RyR1渠道应对当地跨膜氧化还原电位的变化。正如上面提到的,二硫键的形成(含巯基的氧化)RyR1通常发生在SR腔的氧化环境,而不是减少细胞溶质的环境。
Pessah et al。42]表明RyR1通道控制伴随着微环境的变化hyperreactive半胱氨酸残基。这是假定局部氧化还原电位与氧化还原传感器可能会影响域,这可能改变封闭的稳定状态。这意味着封闭但不是开放构型RyR1感官氧化还原变化。在这个框架中,RyR1不会配合的快速控制过渡的氧化和还原二硫键,和当地的氧化还原环境的变化会影响整体的运行通道。
随着年龄增长,RyR越来越氧化和nitrosylated,导致漏水的发布渠道。RyR1岁从老鼠被显示更多的氧化和cysteine-nitrosylated相比,从年轻的动物。此外,这些缺乏稳定单元FKBP12 RyR通道。用小分子rycal药物治疗老年小鼠来说稳定FKBP12 RyR1减少细胞内钙的绑定2 +泄漏,提高Ca2 +老释放、减少ROS和改善肌肉运动(43]。同样,增加钙2 +泄漏SR,主要通过RyRs岁被发现I型纤维的人类,和减少治疗二硫苏糖醇抑制RyR Ca2 +泄漏,从而增加净SR Ca2 +积累(44]。其他证据的部分缺陷SR岁肌肉是自发的Ca的频率下降2 +通过RyR释放(火花),观察到公园等。45本文的作者)和(未公开的数据)。
RyR也随着年龄变化的表达。本文的作者未发表的数据显示降低衰老小鼠RyR表达式。整个四聚物几乎完全没有反伊斯兰教英国防御联盟古老动物的肌肉,而且只有一个小数量的退化RyR被发现。有趣的是,这不是在老鼠并自愿行使他们的整个生活。
2.2。RyR-Associated蛋白质
大量的研究调查RyR1辅助蛋白的氧化还原依赖,造成渠道活动的严格监管的哺乳动物的骨骼肌。这些蛋白质包括电压传感器骨骼dihydropyridine受体(l型Ca2 +三合频道)、钙调蛋白,衔接蛋白,FKBP12 (12 kDa吸收FK506结合蛋白),和隐钙素老腔(34,46]。
三合至今没有证据表明,衔接蛋白有RyR1氧化还原调控的作用。另一方面,活性巯基组内RyR1渠道已经被证明有助于钙调蛋白的结合和功能反应RyR1钙调蛋白可能是氧化还原调控的47]。提出,可能不止一个类内的含巯基的残留RyR1通道复杂遭受化学改性,每个导致了特定的功能。这个问题仍然是开放的,因为RyR1及其相关的蛋白质的结构复杂性。
Calsequestrin-1是高容量的Ca2 +老腔的缓冲区,本地化接近RyR1。已经证明nNOS和NOX2也colocalize RyRs三合一连接,后者产生活性氧,刺激Ca2 +通过RyR1释放SR (48]。最近,它假设在肌肉纤维缺乏Calsequestrin-1,关闭定位nNOS或NOX2 RyR1和Ca2 +端依赖激活nNOS可以增加活性氧的生产和RNS的结果。这可能最终导致亚硝基化和glutathionylation特定的半胱氨酸残基造成氧化的修改,进一步增加的概率漏RyR1频道(49]。
RyR1有四个亚基结合小吸收FK506蛋白质(FKBP12) [50]。FKBP12将主要与调节骨骼肌对碘氧基苯甲醚RyR1函数。药理切除FKBPs导致RyR1解偶联的从他们的邻居,从而激活钙离子通道2 +从老版本51]。最近的一项研究显示,1、4 benzoderivative来说绑定到多个RyR1网站亲和力较低和稳定RyR1-FKBP12复杂的氧化还原状态取决于钙通道(52]。
2.3。DHPR
DHPR位于连接和在电子商务中发挥作用耦合电压传感器触发Ca2 +释放后SR动作电位。20多年前,Delbono et al。53]记录显著减少最大电荷运动和l型钙电流的肌肉纤维活检的65 - 75岁的病人。这是伴随着减少Ca2 +老版本的几年后,结果表明:ROS也可能目标DHPRs,自从ROS改变肌肉的动力学K+挛缩[54]。稍后的研究同样的研究小组使用哺乳动物隔膜张力的增加抗氧化剂应用后证明显然是依赖DHPR函数(55]。这些结果支持假设DHPR氧化还原状态和RyR功能以交互式方式调制和修改收缩性。
它也是显示的表达式α1亚基DHPR随着年龄降低,这是与骨骼肌肉力量的损失(56]。这些发现被放大,DHPR表达水平可以由不同的机制,独立于基因转录或mRNA的表达。在最近的一项研究中,一项新的发现报道,cytoplasmic-located快速骨骼肌肌钙蛋白T3 (TnT3)调节DHPR表达骨骼肌纤维和calpain-induced乳沟TnT3与在年龄差别DHPR对这些小鼠(57]。减少DHPR表达式与衰老增加了非耦合RyR1s的数量,因此,减少SR Ca2 +释放导致EC解偶联最后迫使生产下降。
2.4。SERCA的
石棺/内质网Ca-ATPase (SERCA)吸收钙的钙泵2 +从细胞溶质SR在肌肉放松。它有一个重要的角色在维持细胞内钙2 +浓度(约100海里)。证据不抑制Ca-ATPase兔骨骼肌中可观察到,在持续收缩导致泵的重要(40 - 50%)失活(58]。一个可能的解释可能是反应与关键SH团体,由于过氧硝酸盐治疗兔骨骼肌的Ca-ATPase与半胱氨酸的氧化和nitrosative修改几个位置,哪一个被认为是负责酶抑制的59]。最近,它是表明SERCA1可逆监管通过一氧化氮S-glutathiolation嵌入的特定的半胱氨酸残基的跨膜域泵。一些特定的氨基酸过氧化物反应选择性SERCA1半胱氨酸残基的一个子集,代表的目标之一一氧化氮S-glutathiolation [60]。在一个平行的研究也表明,抗氧化治疗影响胞内Ca2 +浓度,增加的最大ATP水解率和钙的吸收2 +SERCA的隔膜(61年]。
sarcalumenin的53 kDa对碘氧基苯甲醚,主要的腔的糖蛋白与SERCA的有关,被发现在人类肌肉中表达下调(62年]。有趣的是,这是伴随着upregulation Calsequestrin-1。在人类最近的一项研究,结果表明,这些变化是由电刺激逆转后9周的训练(63年)的股外侧肌肌肉的久坐不动的资深志愿者。活跃SERCA的下降,因此SR Ca不足2 +的研究内容,也可以解释为Boncompagni et al。64年]。他们的电子显微镜研究证明SERCA的存在和Calsequestrin-1-rich管式聚合在衰老小鼠骨骼肌。他们推测,聚合SERCA的诱发其不活跃,这降低了Ca2 +老同样的吸收能力,积累在管式聚合活性Calsequestrin-1 SR和导致减少Ca所缺失的2 +存储容量。
3所示。年龄相关性骨骼肌结构变化的影响
它已经被Renganathan建议和他的同事们56)之间的解偶联DHPR和RyR1小腿(sarcolemmal传播的不足去极化的钙释放通道)的老化是一个进步的肌肉力量下降的主要决定因素。这是由传播他们的研究(65年),显示进步的三合会扰乱人类骨骼肌衰老。这个结果在一个整体可用的小腿数量大幅减少释放Ca2 +开始收缩纤维的滑动,产生的力量。尽管小腿的总数下降,平均超过50%的老化肌肉,减少DHPR和RyR1的总量少,因为减少的总数SR /连接连接伴随着RyR集群的平均大小的增加弥补损失的三合会。
除了Ca2 +,ATP也是必要产生力量,以及在骨骼肌松弛。线粒体ATP的主要来源。结果表明,线粒体和小腿在功能上互相联系通过ROS和Ca2 +介导的相声(66年]。此外,这两种细胞器结构连接的束缚,促进邻近和足够的钙信号(67年]。在老年人肌肉,不仅超微结构,密度,线粒体处置和小腿也相互关联改变。小腿的密度和线粒体减少老年人肌肉,增加受损的线粒体和线粒体的数量从正常三者的位置。显著减少CRU-mitochondria对密度和老年小鼠的拘束也被观察到。这些变化是伴随着增加氧化应激和减少线粒体Ca2 +吸收和SR Ca2 +释放(68年]。这些错误的方向的变化规律运动的骨骼肌是可以预防的。线粒体的数量更高比久坐不动的老年人运动,此外,CRU-mitochondria双的数量高出三倍高级运动员比久坐不动的人。因为小腿之间正确的关系和线粒体ATP生产效率所必需的,这可以解释终身锻炼老年人的肌肉明显优越的性能(68年]。类似的结果与老鼠进入转轮不停奔跑的他们生活的第二部分(从1到2岁)69年]。作者的这些研究得出的结果,巨大的年龄相关性减少影响EC-coupling器材、人类和老鼠的骨骼肌线粒体功能可以在一定程度上缺乏相关的活动。
4所示。氧化应激和老化卫星细胞功能障碍
骨骼肌有非凡的再生能力,以应对伤害。这种再生能力是由于肌肉干细胞(音乐),也称为卫星细胞之间存在肌肉纤维及其周边基板(70年]。卫星细胞mitotically和生理上处于静止状态(G0可逆逮捕状态)健康的肌肉和表达Pax7转录因子。它们刺激对肌肉损伤广泛进入细胞周期和增殖,形成肌母细胞随后分化和融合形成的肌肉纤维。分化的细胞能够融合在一起,既存的肌纤维,恢复肌肉组织。扩大卫星细胞的一个小子集不致力于终端分化但自我更新恢复静止卫星细胞池进行进一步的需求(71年]。(卫星细胞的再生功能随年龄增长而下降72年,73年)(图3)。在先进的老年时代,这种下降最大由于从一个正常的静止转变成不可逆转衰老(G0不可逆转的逮捕)。
衰老引起的肌肉再生与卫星细胞环境的变化(如炎症状态)和/或卫星细胞内在机制(74年]。两个卫星细胞的数量和功能随着年龄增长而减少(75年- - - - - -79年从静止到衰老状态,切换76年]。卫星细胞不均匀地分布在不同纤维类型和肌肉之间的不同。大鼠趾长伸肌肌腱牵向前(EDL)肌肉卫星细胞上观察到的最频繁IIA纤维和在频率近似等于IIB型和I型纤维(80年]。有趣的是,比目鱼肌卫星细胞的比例大大高于包含反伊斯兰教英国防御联盟(80年]。年轻人,卫星细胞含量没有差异I型和II型肌纤维(81年]。衰老与一个开关从快速减缓纤维类型(82年]。大量的居民卫星细胞随年龄增长而下降两快肌纤维,slow-twitch小鼠的肌肉(83年],减少FGF信号作为一个可能的限制因素在肌肉卫星细胞功能老化已被确定(83年]。据报道,相比之下,卫星细胞内容特别降低II型骨骼肌纤维在老年人中,但不是在I型纤维(84年]。这个下降卫星细胞的内容可能是一个重要的因素的病因II型肌纤维萎缩,随着年龄的增长伴随着骨骼肌的损失(81年,84年]。
卫星细胞的功能是由氧化应激与衰老改变。在老年人肌肉卫星细胞表现出减少增殖和自我更新的能力。自我更新的减少肌肉干细胞池可以导致肌肉的再生能力下降。静止卫星细胞代谢率较低和显示只有少数线粒体活性,因此暴露在低水平的氧化应激(85年]。基因表达差异的研究也表明年龄与年轻的卫星细胞的转录概况,例如,改变与线粒体功能相关的基因(86年]。孤立的活性氧产量更高的从老年人肌肉卫星细胞(87年]。此外,卫星细胞抗氧化能力的下降也观察到随着年龄的增长,减少ROS浓度增加的卫星细胞的功能(88年]。据报道,过氧化氢酶、谷胱甘肽转移酶的抗氧化活性是减少年龄卫星细胞(89年]。几岁redox-dependent信号通路中管制卫星细胞;减少切口(90年),增加Wnt(无翼/集成)91年),增加p38 MAPK /(增殖蛋白激酶)77年],JAK-STAT3 (Janus kinase-signal传感器激活)92年观察信号。
线粒体功能障碍会导致减少河畔+(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)的细胞水平。干细胞被认为主要是依靠糖酵解产生的能量,减少河畔+浓度(93年]。细胞NAD的减少+水平及其对线粒体活动的影响是一个关键开关调节卫星细胞衰老(78年]。治疗与NAD+前体、烟酰胺核苷诱导线粒体的蛋白反应和合成prohibitin蛋白质,新生的肌肉干细胞在小鼠,和增强寿命(78年]。
ubiquitin-proteasome系统的活动,自噬和监护人似乎随着年龄下降(94年]。在肌细胞生成和再生,蛋白质合成增加和删除错误折叠的蛋白质可以观察到73年]。氧化应激可以影响肌肉卫星细胞通过改变蛋白质体内平衡。基底自噬是至关重要的维持干细胞静止状态(95年]。自噬被证明是至关重要的维持卫星细胞的具备干细胞通过阻止线粒体功能障碍和氧化应激引起的衰老与年龄增长有关的(95年]。
5。老年性肌肉损失和氧化应激
Sarcopenia,与年龄有关的广义和肌肉质量在逐步减少,增加了对肌肉损伤,严重下降,肥胖和糖尿病(96年),预测脆弱,残疾,生活质量差,老年人和死亡率(97年- - - - - -101年]。的患病率低肌肉估计8至40%取决于人口研究和方法用于识别sarcopenia;它的范围从15%至65年50%,80年(One hundred.,101年]。渐进式肌肉损失起价大约40岁;据估计在8%左右每十年直到70岁然后它每十年增加15% (102年]。减少肌肉通常是结合增加身体脂肪量;脂肪的积累可以观察到在肌肉纤维。老化的肌肉中的高浓度的活性氧可以诱导卫星细胞的转变成脂肪形成的表型。这muscle-to-fat过渡可以解释相关的肌内脂肪组织增加sarcopenia [103年,104年]。
老年性肌肉萎缩是显示与肌肉纤维的总数减少,同时减少单个纤维的大小。据报道,老年性肌肉损失在啮齿动物105年)和人(82年)可能发生由于肌肉纤维的损失和减少剩余的纤维的横截面积。几个因素被报道与老化导致肌肉萎缩。减少了蛋白质合成的作用,减少神经功能、激素赤字,慢性低度炎症,线粒体功能的丧失,核细胞凋亡,减少卫星细胞的功能,氧化应激是报道(96年,106年]。
氧化应激之间的关系是观察和肌肉107年- - - - - -110年]。信号通路的干扰包括骨骼肌活性氧已经收到了越来越多的关注(6]。与年龄有关的积累肌肉蛋白的硝基酪氨酸(报道108年]。线粒体和核DNA损伤的积累会导致骨骼肌纤维的损失(111年]。Mitochondria-mediated凋亡代表中央过程驱动老年性肌肉损失(112年]。不仅线粒体功能障碍有关的损失产生ATP的能力还要凋亡通路的激活导致的不可逆电池损耗的特点sarcopenia [112年]。
进一步研究表明,活性氧积累可以提高蛋白质水解导致肌肉的损失;ROS增加生产激活ubiquitin-proteasome通路。衰老与蛋白酶体有更大的内容和活动113年),增加表达的泛素连接酶MuRF1(肌肉无名指蛋白1)和atrogin-1114年),和calpain活动增加115年];然而,需要进一步的研究来探讨氧化应激的作用在这些与年龄相关的变化。年龄相关性线粒体功能障碍的潜在作用和累积氧化应激与年龄有关的纤维萎缩的根本原因仍然是有争议的;与年龄相关的线粒体氧化还原变化的药理衰减未能拯救与年龄有关的肌肉纤维萎缩,这意味着肌肉线粒体氧化还原环境不是纤维萎缩的关键调节器在sarcopenia [3]。
最近据报道,久坐不动的人显示一个下降与年龄相关的线粒体蛋白视神经萎缩1 (OPA1)与肌肉损失相关联116年]。foxo (Forkhead盒蛋白)是主监管机构自噬和ubiquitin-proteasome系统(117年),由氧化应激和Akt激活抑制。重要的是,急性抑制OPA1导致氧化应激增加,和在活的有机体内抑制foxo足以减少肌肉萎缩Opa1−−/老鼠(117年]。
6。抗氧化治疗和运动对老年人肌肉的影响
在骨骼肌运动对衰老的影响是很有争议的。有广泛的协议,氧化在运动时可能会增加。早期的研究表明,ROS扮演重要角色在炎症反应高强度或长期的锻炼118年]。另一方面,它也众所周知,适度的运动增加的骨骼肌线粒体的抗氧化能力改造(119年]。最近的一项研究表明,耐力训练刺激线粒体重构导致线粒体内容和功能的增加(120年]。不幸的是最近的啮齿动物模型表明,运动给老年人肌肉线粒体改造是有缺陷的(121年]。相反,正如上面提到的,适度的运动可以改善CRU-mitochondria双的数量,从而提供更多的ATP和Ca2 +收缩(68年]。此外,电阻型运动训练是一种有效的策略来增加卫星细胞内容和扭转人类[II型肌纤维萎缩81年]。
锻炼对氧化应激的另一个目标是增加酶的活性抗氧化剂(例如,glutathione peroxidase, catalase, and superoxide dismutase) accompanying the exercise-induced ROS generation. For example, skeletal muscle-specific manganese superoxide dismutase-deficient mice, which showed reduced exercise activity without atrophy, presented significantly improved exercise activity of the skeletal muscle after a single administration of an antioxidant [122年]。
众多的调查旨在探索抗氧化治疗对骨骼肌的影响性能。他们中的一些人还研究了旧的肌肉和发现的积极影响治疗。例如,hydroxytyrosol free-radical-scavenging高功能,增加引起的在活的有机体内在老年大鼠(123年]。最近的研究显示,白藜芦醇的积极作用124年),一些植物提取物(采用coriaria(125年),迷迭香属officinalis(126年)、维生素(维生素C [127年])。现在越来越多的类似的研究显示的重要性和时事性找到好的抗氧化治疗老年人肌肉。
正如上面所讨论的,一些研究报告海拔氧化蛋白质和DNA水平的年长的骨骼肌。迄今为止,只有RyR EC耦合的关键蛋白质的终身自愿培训调查,发现改善老年小鼠的表达水平(作者的未公开的数据)。数据显示一种有益的抗氧化剂补充硒对骨骼肌的影响表现在古老的动物。然而,正如作者不能证明抗氧化剂治疗ROS的直接影响生产,有几个关键蛋白质EC耦合可以积极的改变,因此,加强生产力量。
岁的卫星细胞抗氧化化合物的影响已经被报道。Tocotrienol维生素E是一种模拟轴承抗氧化活性高。tocotrienol-rich分数(基金会)补充人体衰老卫星细胞的再生能力(128年];此外,扶轮基金会能够改善抗氧化防御机制和改善人类卫星细胞的复制senescence-associated氧化应激(129年]。维生素E模拟trolox治疗预防衰老标记物的外观,恢复扩张,救出了老年卫星细胞的增殖和再生缺陷(72年]。白藜芦醇的影响,研究了小鼠成肌细胞的细胞,防止ROS通过改善Sirt1 (Sirtuin1)水平,增加抗氧化剂生产,减少凋亡信号传导和细胞死亡130年]。有趣的是,运动对卫星细胞的氧化应激的影响尚未在文献调查。运动的保护作用,白藜芦醇,他们的组合被证明在老鼠,增加肌肉质量可能与凋亡信号通路的激活AMPK活化蛋白激酶/ Sirt1 [131年]。相比之下,政府的长期mitochondria-targeted氧化剂,mitoquinone甲磺酸,未能减弱与年龄相关的氧化损伤或救援肌肉的减少和功能的骨骼肌老老鼠(132年]。
7所示。结束语
终身维护肌肉和力量是一个全球卫生挑战。随着人口老龄化,sarcopenia问题正变得越来越重要,需要提高肌肉性能和有效的策略。平均30岁的他或她将失去约25%的肌肉力量,70岁和50%的80岁。提高灵活性和独立性是老年人的关键,也使社会从医疗和社会支持成本。我们的知识的信号通路调节老年性肌肉损失仍然是有限的。氧化应激和随后的信号通路可能导致不同的病理生理改变事件在生命的不同阶段,特别是在晚年。如本文所示,很多目标可以改变通过氧化应激增加骨骼肌衰老。有些目标的内在因素,但也有一些,主要是依靠外在的行动。氧化应激的影响只在肌肉非常多样化,提高一步好转肌肉性能通常是不够的。这意味着只有联合疗法可以有效和持续的训练也使肌肉纤维将更高水平的膳食补充剂的外源性抗氧化剂。
总之,氧化应激损伤的风险和有规律的锻炼可以最小化,对身心健康有益的影响。我们必须强调,尽管它不嫌晚开始锻炼,早日启动和惯例一生将大大改善结果在接下来的几年里,减缓人体衰老过程。很多人试图在晚年开始一个培训项目,当肌肉性能已经减弱。由此可见,肌肉研究促进发展的新一代的运动,健康的长者。实现这一目标,减少氧化应激,关键可能是精心开发的运动加上适当的抗氧化剂补充协议。然而,运动可以限制由于整形或心肺的局限性,从而突出了勘探的重要性抗氧化治疗或非传统锻炼。经常锻炼以保持肌肉功能也有有利影响通过减少氧化应激,不仅肌肉,但是在所有的组织,这一事实本身将减少/延缓衰老。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突有关的出版。
确认
这项工作是由匈牙利国家的资助研究,开发和创新办公室(NKFIH nk - 115461), 2.3.2 ginop - - 15 - 2016 - 00040项目,efop -操作- 16 - 2017 - 00006,和UNKP-17-4人力能力的新国家卓越计划(匈牙利)。项目共同投资由欧盟和欧洲区域发展基金。