心臟是如此強大，它不知疲倦地跳動(dòng)，維持著(zhù)生命的運轉。

心臟又是如此脆弱，各種因素（如機械作用、有毒物質(zhì)、吸煙、酗酒、不良情緒等）都能讓它受傷，每年因心臟相關(guān)疾病死亡的人數超過(guò)千萬(wàn)。

不過(guò)，作為生命力量之源的心臟，人類(lèi)也有多種方式來(lái)保護它，其中最重要的方式之一就是——運動(dòng)。

最近，中國空軍軍醫大學(xué)的高峰教授團隊和生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室聯(lián)合發(fā)現，長(cháng)期有氧運動(dòng)可刺激機體多種組織細胞分泌外泌體，后者攜帶具有細胞保護作用的信息（如miR-342-5p，一種非編碼RNA），通過(guò)血液循環(huán)被心肌細胞攝取，可提高心肌抗缺血損傷的能力。

該發(fā)現揭示了運動(dòng)發(fā)揮心臟保護作用的一個(gè)新機制，研究成果近日在心血管著(zhù)名期刊CirculationResearch在線(xiàn)發(fā)表[1]，侯作旭和秦興華兩位博士為該論文的共同第一作者。

小時(shí)候，父親就對奇點(diǎn)糕說(shuō)，運動(dòng)可以讓你擁有一顆強大的心臟。而奇點(diǎn)糕也從小就養成了日常鍛煉的習慣，尤其是精神萎靡時(shí)總喜歡通過(guò)運動(dòng)來(lái)恢復狀態(tài)。當奇點(diǎn)糕努力提高了自己的知識水平后，就越發(fā)喜歡運動(dòng)了。因為越來(lái)越多的科學(xué)證據表明運動(dòng)可以減肥、增肌、防癌、防癡呆等。

不僅如此，對于人類(lèi)健康的最大威脅——心血管疾病，運動(dòng)的益處也是顯而易見(jiàn)的。有研究表明，運動(dòng)對受損的心臟有直接的保護作用，提高人類(lèi)心臟病發(fā)作時(shí)的存活率[2]，尤其是在發(fā)生“心肌缺血再灌注損傷”后。

1960年，有人在狗狗身上觀(guān)察到一個(gè)現象：當心肌因阻塞而缺血后又恢復供血，會(huì )更加嚴重地損傷心肌組織，這個(gè)過(guò)程被稱(chēng)為“心肌缺血再灌注損傷（MI/R）“[3,4]。MI/R可能導致心肌細胞大面積壞死，引發(fā)嚴重的心肌梗死，每個(gè)人都可能遇到。

高峰教授團隊十年前就曾在動(dòng)物實(shí)驗中發(fā)現，長(cháng)期有氧運動(dòng)能減輕缺血再灌注導致的急性心肌細胞凋亡和心肌梗死，改善心臟功能[5]。但是，目前人們還不清楚運動(dòng)到底是如何保護心肌細胞的。

近年外泌體成為醫學(xué)研究的熱點(diǎn)。外泌體是機體很多細胞都能分泌的一種微小（30-100nm）膜囊泡，里面包含蛋白質(zhì)、mRNA和非編碼RNA（如miRNA）等，在全身組織和器官之間傳遞信號[6]。最近有研究發(fā)現，在人類(lèi)進(jìn)行單次急性運動(dòng)后，循環(huán)外泌體的量會(huì )增加，可能介導運動(dòng)的系統性作用[7]。

課題組研究人員推測，運動(dòng)對心肌細胞的保護作用可能是通過(guò)外泌體介導的。

他們讓一組大鼠進(jìn)行游泳訓練，每天兩次，持續4周；并以另一組不訓練的大鼠作對照。等最后一次訓練結束24小時(shí)后，讓大鼠發(fā)生“心肌缺血再灌注損傷”。檢測發(fā)現，相比對照組，訓練過(guò)的大鼠心肌梗死面積更小，血清中乳酸脫氫酶水平更低（乳酸脫氫酶主要存在于心肌細胞中，因此乳酸脫氫酶水平偏高，可以作為心肌受損的指標）。

隨后，他們從訓練組和不訓練組的大鼠的血液中分離出了外泌體，將這兩種外泌體分別與受損的心肌細胞（通過(guò)“缺氧/復氧”過(guò)程誘導損傷）共孵育。發(fā)現訓練組大鼠的外泌體能夠明顯降低受損心肌細胞的凋亡，而不訓練組大鼠的外泌體卻沒(méi)有這種效果。

進(jìn)一步，研究人員將這些外泌體注射到正常大鼠心臟中，48小時(shí)后再對他們進(jìn)行缺血再灌注。發(fā)現訓練組來(lái)源的外泌體，能夠大幅減少大鼠的心肌梗死面積，改善心臟的功能，提高左室內壓的最大上升/下降速率（±LVdp/dtmax），降低左室舒張末壓力（LVEDP）等。

接下來(lái)的問(wèn)題是，這種情況是否也存在于人體？為此，研究人員分別征集了16名有規律訓練一年以上的男性學(xué)生賽艇運動(dòng)員和16名不訓練的男性學(xué)生志愿者。

在最后一次訓練結束的24小時(shí)后，收集他們的血液樣本分離外泌體，分別與缺氧復氧的人心肌細胞進(jìn)行共孵育。發(fā)現訓練組學(xué)生的外泌體也能抑制心肌細胞凋亡，降低乳酸脫氫酶的釋放，并提高心肌細胞的存活率。

這些結果表明，長(cháng)期運動(dòng)后產(chǎn)生的外泌體，確實(shí)能夠保護受損的心肌細胞。

那么到底是外泌體中的哪種成分在起作用呢？研究人員對外泌體進(jìn)行了NGS測序，發(fā)現游泳訓練組和不運動(dòng)組的小鼠外泌體miRNA有很大差別，游泳訓練顯著(zhù)上調了一簇多個(gè)miRNA。他們將其分別在心肌細胞缺氧復氧模型中進(jìn)行功能測試和篩選。

發(fā)現多個(gè)miRNA，尤其是一種叫miR-342-5p的miRNA能夠明顯抑制細胞凋亡，降低乳酸脫氫酶的釋放，并提高細胞的存活率。檢測學(xué)員志愿者的外泌體后，也發(fā)現賽艇訓練組外泌體的miR-342-5p含量較對照組也有明顯升高。

那么，這個(gè)miR-342-5p到底是怎么產(chǎn)生的呢？研究人員檢測了運動(dòng)前后多種組織miR-342-5p的表達水平，發(fā)現運動(dòng)后血管組織miR-342-5p增加最明顯。之前有研究發(fā)現，運動(dòng)會(huì )增強血管與血流之間的剪切力，誘導血管內皮細胞產(chǎn)生細胞因子，對人體有益[8]。他們在體外培養條件下對動(dòng)脈血管內皮細胞通過(guò)改變血流剪切力，發(fā)現血流加速所致的剪切力增加就能促進(jìn)這些細胞上調miR-342-5p。

那么miR-342-5p是通過(guò)什么方式保護心臟的呢？研究人員對miR-342-5p起作用的機制進(jìn)行了深入研究，證實(shí)了外泌體miR-342-5p可被心肌細胞攝取；發(fā)現其能抑制Caspase9和Jnk2蛋白的水平，并維持Akt蛋白的磷酸化[9,10]。這些作用最終會(huì )抑制細胞凋亡，促進(jìn)心肌細胞生存，從而發(fā)揮降低心肌梗死的作用。

這項研究揭示了長(cháng)期運動(dòng)保護心臟的一個(gè)新機制，首次發(fā)現了運動(dòng)通過(guò)血管內皮細胞釋放的循環(huán)外泌體miRNA在其中的作用，對缺血性心臟病的預防和治療具有潛在的臨床應用價(jià)值。

而對于大多數現在心臟還健康的人，不用奇點(diǎn)糕多說(shuō)了吧？既然心很容易受傷，那就多愛(ài)護它，多運動(dòng)，讓它更強大吧~

有氧運動(dòng)的第一作用，就是增強心肺功能。