去除受损细胞成分对保持我们组织和器官的健康至关重要。一项全球研究小组发现了涉及细胞垃圾处理的重要机制，揭示了力量训练会激活这些过程。这项研究可能为心力衰竭和神经疾病等病症提供新的治疗方法，也可能对参加太空任务的宇航员有益。
去除受损细胞成分对保持我们组织和器官的健康至关重要。由波恩大学领导的全球研究小组发现了涉及细胞垃圾处理的重要机制，证明力量训练会激活这些过程。这项研究可能为心力衰竭和神经疾病的新治疗开辟了道路，也可能在太空任务中有助于宇航员。
肌肉和神经是耐久性和高性能的组织，经历不断的损伤。蛋白质BAG3对于消除这些受损成分至关重要，因为它能识别这些成分并确保它们被包裹在细胞膜中，形成一种称为“自噬体”的结构。自噬体像垃圾袋一样，收集细胞废物以备后续分解和回收研究小组由波恩大学细胞生物学研究所的约尔格·霍费尔德教授领导，发现力量训练在肌肉组织中激活BAG3。这对有效清除细胞垃圾至关重要，因为必须激活BAG3才能有效结合受损成分并促进它们的膜包裹。具备正常的废物处理系统对于长时间保持肌肉健康至关重要。霍费尔德教授解释道：“当BAG3系统受损时，会导致儿童快速肌肉无力和心力衰竭，而心力衰竭是工业化国家的主要死亡原因。”
对体育训练和康复的重大影响
这项研究得到了德国科隆体育大学和希尔德斯海姆大学运动生理学家的贡献。希尔德斯海姆大学的塞巴斯蒂安·盖尔赫特教授强调了这些发现的重要性：“我们现在了解力量训练中激活BAG3系统所需的强度水平。这使我们能够增强精英运动员的训练计划，并帮助物理治疗患者建立肌肉。”他还利用这些见解来支持德国奥林匹克队的成员。
对肌肉及其他方面的重要性
BAG3系统的功能不仅限于肌肉。BAG3的突变可能导致一种叫做夏科-马里-图斯综合症的疾病，这种疾病影响手臂和腿部的神经，导致运动能力丧失。通过分析患有该综合症的患者的细胞，研究团队发现某些病例表现出了BAG3废物处理过程的功能失常。这些发现突显了BAG3系统在维持组织健康方面的重要性。
意想不到的调控指向潜在的新治疗方法
在更详细地检查BAG3激活后，研究人员对他们的发现感到惊讶。“大多数细胞蛋白质是通过增加磷酸基团的过程（称为磷酸化）来激活的。然而，对于BAG3而言，这个过程是相反的，”霍费尔德教授解释道，他也是波恩大学跨学科研究领域（TRA）生命与健康的成员。“BAG3在肌肉处于休息状态时被磷酸化，在激活过程中移除磷酸基团。”这引发了对磷酸酶的更大兴趣，磷酸酶是负责移除这些磷酸基团的酶。为了揭示哪些磷酸酶激活BAG3，霍费尔德与弗莱堡大学的化学家和细胞生物学家玛雅·科恩教授合作。“确定参与的磷酸酶至关重要，”她提到，“因为这将帮助我们开发能够影响体内BAG3激活的药物。”这项研究可能为治疗肌肉无力、心力衰竭和神经疾病打开新的途径。
对太空探索的重要性
关于BAG3系统的研究得到了德意志研究基金会的支持，通过由霍费尔德教授领导的专门研究单位。此外，德国航天局的资助突显了这项研究在载人太空任务中的相关性。霍费尔德教授提出了一个重要问题：“BAG3是通过机械力量激活的。但是，当机械刺激缺失时，会发生什么？例如，在失重环境中的宇航员或在呼吸机上的重病患者？”在这些情况下，缺乏机械刺激会导致肌肉损失，霍费尔德认为，这个问题可能部分由于BAG3未激活。开发激活BAG3的药物可能为这些挑战提供解决方案，促使霍费尔德的团队计划在国际空间站（ISS）进行实验。因此，BAG3的研究可能在未来的火星任务中发挥作用。
合作机构和获得的资助
波恩大学与弗莱堡大学、德国体育大学、尤利希研究中心、安特卫普大学和希尔德斯海姆大学共同合作进行这项研究。该研究得到了德国研究基金会和德国航天局共同资助，后者是德国航空航天中心的一部分。
