在最近发表在《信号转导与靶向治疗》(Signal Transduction and Targeted Therapy)杂志上的一篇综述中，研究人员检查了运动时释放的一组分子“运动因子”(exkines)诱导的各种组织信号转导的体内证据。他们强调了运动素信号的预防和治疗潜力。他们探讨了运动素分泌的分子机制、信号通路及其在疾病预防和治疗中的意义。
缺乏体育活动与各种慢性疾病有关，而体育活动有助于预防这些疾病。运动训练，包括有组织的、反复的活动，是一种经济有效的干预措施，可以改善健康，预防癌症、心血管、代谢和神经退行性疾病等疾病。急性运动调节生理参数，以满足活动组织的需求，导致长期的组织适应，增强和保护整体健康。尽管有已知的益处，但这些适应的分子机制尚不完全清楚。
研究人员已经确定了运动因子，运动诱导的分子，介导组织沟通和驱动适应。了解运动动力学和动力学对于优化运动处方以预防和治疗疾病以及开发运动模拟药物至关重要。在本综述中，研究人员探讨了运动对组织健康的影响，重点关注运动因子的细胞机制和信号通路及其临床意义。
运动因子的分子结构各不相同，包括多肽、蛋白质、代谢物、脂质和核酸，并可按功能分为激素、细胞因子或趋化因子。多肽和蛋白质是细胞间通讯的核心，其中数百种被确定为通过运动动员，影响健康结果，如抗肥胖和抗糖尿病效果。代谢产物如乳酸和琥珀酸盐也发挥信号作用，有助于组织重塑和系统能量平衡。非编码核糖核酸(rna)调节基因表达，有助于肌肉和心脏等组织的运动诱导适应，具有潜在的治疗应用。
分子运动疗法:运动诱导的信号分子(运动因子)的作用模式和临床意义。运动因子对人体机体的作用大致可分为运动因子动力学和运动因子动力学。在急性运动中，许多运动激素以自分泌、旁分泌和/或内分泌的方式分泌。在内分泌分泌的情况下，这些运动素分布在整个人体有机体中，使它们能够用于不同的目标组织。运动素作用的强度和持续时间由运动素随时间的浓度(曲线下面积，AUC)决定，在内分泌分泌的情况下，可以用血浆运动素水平来量化。对于自分泌和旁分泌，微透析或其他分离细胞外液的技术可以精确定量组织特异性运动素浓度和确定运动素浓度-时间曲线。值得注意的是，运动素也可能通过不同的途径代谢和消除。一旦运动素分泌，它们就以受体依赖或受体独立的方式与靶细胞相互作用。对于受体依赖的相互作用，对靶细胞的影响取决于目标受体和运动因子-受体相互作用的精确特性。运动因子的内在活性(激动作用与拮抗作用)、对靶受体的亲和力以及靶细胞上的受体密度决定了运动因子-运动因子受体对的剂量-反应关系，这些关系决定了运动因子的效力和疗效。对于不依赖受体的机制，已经描述了跨细胞膜的被动扩散，跨膜转运蛋白和细胞外囊泡(EV)介导的运动素摄取。一旦运动因子进入细胞内空间，它们可以以一种独特的方式触发信号转导和随后的适应过程。这些分子特征以及健康状况和生活习惯(如饮食、运动、睡眠行为)的个体间差异决定了组织适应的程度。将运动因子动力学和运动因子动力学的机制知识转移到疾病环境中具有很好的临床意义，例如，在疾病预防，靶向运动治疗和开发新型运动启发药物(即运动模拟物)方面。创建与BioRender.com
运动素通过多种机制分泌，包括蛋白质的内质网-高尔基途径和代谢物的质量作用。细胞外囊泡是另一种重要的分泌方式，保护运动素免受降解并使远距离组织通信成为可能。一旦分泌，运动素可以局部或全身发出信号，有时会越过血脑屏障等障碍影响中枢神经系统(CNS)。
运动因子介导的组织适应过程涉及受体依赖和受体独立的信号转导机制。受体依赖机制涉及特定的细胞受体，如G蛋白偶联受体、酪氨酸激酶受体或细胞因子受体。另一方面，受体独立机制涉及与靶细胞以不需要特定受体的方式相互作用。
运动因子介导的组织适应已经在各种组织中得到了广泛的研究，包括骨骼肌、心肌和白色脂肪组织。运动有助于耐力适应、抗肌肉减少效应和骨骼肌代谢改善。心肌表现出对运动的适应性反应，包括心肌肥大和心功能改善，这是由apelin、神经调节蛋白1和流星蛋白样(METRNL)运动因子介导的。在白色脂肪组织中，鸢尾素和METRNL等运动素诱导脂肪组织褐变，从而改善代谢，减少肥胖相关并发症。像β-氨基异丁酸(L-BAIBA)和鸢尾素这样的运动因子显示出成骨适应的潜力，为年龄相关的骨质流失提供了治疗途径，而机械应变触发局部脂肪分解，促进成骨。运动因子通过脑源性神经营养因子(BDNF)和血管生成等机制影响中枢神经系统功能，而周围神经则通过神经蛋白等肌肉分泌因子影响组织适应。
动物研究揭示了运动素受体在组织范围内的作用，将运动与组织特异性结果联系起来。虽然有希望用于治疗，但很少有研究将发现转化为人类，受到伦理约束的阻碍。药物阻断和成像技术为人类研究提供了途径，潜在的单克隆抗体显示出希望。
在人体试验中研究的运动素受体概述。由于人类机械运动研究的方法和伦理限制，与动物相比，在人类中研究运动素受体激活更难。已在人体中研究的运动因子靶组织包括心肌组织和心外膜脂肪组织(a)、中性粒细胞、自然杀伤细胞和树突状细胞(b)以及内脏脂肪组织(c)。IL-6R白细胞介素-6受体、IL-8R白细胞介素-8受体、NK细胞自然杀伤细胞、DC树突状细胞、IL-6R白细胞介素6受体、IL-8R白细胞介素8受体。创建与BioRender.com
运动疗法可以预防和治疗多种疾病，同时影响多个器官系统。临床前研究强调了运动素在代谢、心血管、神经、肌肉骨骼疾病和癌症中的作用。转化证据支持运动素在肥胖、2型糖尿病、心血管疾病和神经退行性疾病等疾病中的治疗潜力。临床试验，包括那些测试运动素类似物的试验，显示出有希望的结果，但需要进一步的研究来更广泛地实施。运动仍然是一种整体干预，同时释放许多运动有助于其促进健康的效果。将运动疗法整合到个性化治疗计划中，对于改善患者预后和促进健康老龄化具有重大潜力。
研究通常集中在耐力运动上，这可能会使结果产生偏差。虽然技术进步有助于识别新的运动，但缺乏对其对靶细胞和信号通路的影响的研究。弥合这一差距可以为疾病管理提供个性化的运动建议，并为运动介导的预防和治疗策略铺平道路。
总之，这篇综述概述了运动素信号级联如何促进组织适应，潜在地预防和治疗慢性疾病。它强调运动靶受体是关键的介质，并强调从分子角度理解运动介导的健康益处的重要性，弥合了基础研究和临床应用之间的差距。
