科學家證實:肌肉不只是馬達,更是"超級藥廠"——運動就是"生命處方"

將肌肉在身體中的作用理解為一種簡單的機械馬達,這是很有誘惑力的。但事實要複雜得多:我們的肌肉作為一種內分泌器官,能夠影響身體幾乎所有的系統。

當肌肉收縮時,會釋放數百種被稱為肌細胞因子的分子——這些物質對身體正常運作至關重要。它們的發現徹底改變了現代生理學,催生了"運動即藥物"這一理念。

科學家雜誌AI繪圖  GPT5.5

但這一概念仍顯不足。實際上,我們可以更進一步,說運動對我們的健康而言如同呼吸或進食一樣必要,而久坐不動的生活方式和缺乏運動則可被歸類為一種疾病來源。

什麼是肌細胞因子?

肌細胞因子是通過血液循環與腦、脂肪組織、肝臟、骨骼和免疫系統等多個器官進行通訊的激素。根據2024年的一篇綜述,它們是運動有益於免疫系統的原因。

迄今研究最廣泛的肌細胞因子是白細胞介素-6(IL-6)。雖然它在靜息狀態下即有釋放,但在高強度或有氧耐力運動中,其釋放水平可高達靜息時的100倍。同樣重要的還有鳶尾素,它是維持體脂平衡的關鍵;以及腦源性神經營養因子(BDNF),它參與神經可塑性和認知功能。

運動還刺激其他器官釋放運動因子,後者同樣重要。2022年的一篇綜述揭示了這些分子在心血管、代謝、免疫和神經系統健康中的作用。如果我們不活躍——意味著體內循環的運動因子很少——疾病風險和全因死亡率就會增加。

惠及全身的分子

肌細胞因子在身體不同部位以不同方式發揮作用:

免疫系統: 近期文獻確認至少有九種肌細胞因子影響免疫系統的正常運作。這些包括鳶尾素、核心蛋白聚糖和白細胞介素IL-6、IL-7和IL-15。它們在運動過程中的釋放促進免疫細胞的增殖和分化,增強免疫監視。

它們還能減少慢性全身性炎症——這是預防許多代謝性和心血管疾病的關鍵因素。例如,IL-6作為一種抗炎訊號,可以調控淋巴細胞、巨噬細胞和NK細胞的活性。

神經和神經認知系統: 肌肉通過所謂的"肌-腦軸"對大腦施加直接影響。證據表明,BDNF、鳶尾素和組織蛋白酶B等分子可以刺激新神經元的形成。它們還與學習和記憶的改善相關,並與神經退行性疾病相關認知衰退的保護作用有關。

例如,鳶尾素與海馬(一個對記憶至關重要的腦區)中BDNF水平的升高有關。而組織蛋白酶B有助於神經元再生和認知功能改善。

這組化學訊號解釋了為什麼體力活動較多的人認知衰退風險更低、情緒健康狀況更好。大腦在"傾聽"肌肉收縮時所說的話,並作出適應和變強的反應。

葡萄糖和脂肪代謝: 運動過程中,IL-6在動員脂肪組織(主要是內臟脂肪,即蓄積在腹腔內、風險更高的脂肪)中的脂肪酸方面發揮關鍵作用。這促進脂肪燃燒並有助於維持血糖水平。

它還調節胰島素敏感性,使肌肉能夠更高效地攝取葡萄糖。這一機制解釋了運動在預防2型糖尿病方面的一些益處。總體而言,肌肉充當一種"代謝恆溫器",調控能量消耗,並根據體力活動決定何時動員、儲存或利用能量。

心血管系統: 雖然心臟病患者的運動應由心血管專科醫師或物理治療師等醫療專業人員開具處方,但運動可以幫助預防心血管疾病。體力活動觸發運動因子的釋放,促進血管舒張,改善血管功能,降低動脈僵硬度。

這解釋了為什麼體力活動較多的人高血壓、冠心病和心力衰竭的風險更低

骨骼和骨質疏鬆症: 肌肉還與骨骼相互作用。多種肌細胞因子通過刺激成骨細胞(骨形成細胞)的活性和調控骨礦密度,促進骨形成和骨重建。這是對運動機械應力的必要補充,對於預防和對抗骨質疏鬆症具有重要意義。

腫瘤抑制和癌症風險降低: 《柳葉刀·腫瘤學》發表的一篇文章將久坐生活方式列為十余種癌症的危險因素。部分原因在於,運動過程中釋放的肌細胞因子可以抑制癌細胞的擴散,並降低潛在惡性細胞的DNA損傷。

此外還可以補充的是,運動能夠動員能夠識別和摧毀早期生長階段腫瘤細胞的免疫細胞。即使單次運動也能顯著提高能夠抑制癌細胞生長的肌細胞因子水平。

綜合起來,所有這些證據表明我們的肌肉充當著內分泌器官。每一次肌肉收縮都會傳送訊號,調控身體的內部平衡——這意味著運動是我們身體系統正常運作的生物學必需條件。(來源:theconversation)

本文揭示了運動益處的深層分子機制,但公眾踐行時需把握三個要點:其一,規律為王——單次運動即可提升抑癌肌細胞因子,但BDNF、鳶尾素等需持續刺激方能維持效應,建議每周至少3次、每次30分鐘的中等強度運動,形成穩定的"內分泌脈衝";其二,強度適配——IL-6在極高強度下雖釋放百倍,但心肺基礎薄弱者應從快走、騎行等有氧活動漸進,配合每周2次抗阻訓練啟動II型肌纖維分泌;其三,打破久坐——即便無法滿足完整運動時長,每小時起身活動2分鐘亦可觸發肌細胞因子釋放,降低全因死亡風險。簡言之:肌肉收縮即服藥,久坐不動即停藥——把身體活動變成日常習慣,才是對"運動是生物學必需"這一結論最好的落實。 (科學家雜誌)