哈佛大學的研究人員發現，運動可以透過活化Treg細胞來減少肌肉發炎和增強耐力，從而改善健康狀況。雖然這項研究是在小鼠身上進行的，但它表明，經常運動可以增強免疫系統的功能，是一種天然的抗發炎方法。

運動能活化肌肉中的免疫細胞，進而對抗發炎並增強耐力。

自20 世紀初一項研究記錄了波士頓馬拉松參賽者賽後血液中白血球激增的情況以來，體育鍛煉與發炎之間的關聯就一直是科學界關注的話題。

發表在《科學免疫學》（Science Immunology）雜誌上的一項來自哈佛大學醫學院的最新研究可能會從分子角度解釋這一具有百年歷史的觀察結果。

這項在小鼠身上進行的研究表明，運動的有益作用可能至少部分是由免疫系統驅動的。研究表明，運動引起的肌肉發炎會調動抗發炎T 細胞或Tregs，從而增強肌肉利用能量作為燃料的能力，並提高整體運動耐力。

研究小組說，Tregs長期以來因其在對抗與自體免疫疾病相關的異常發炎中的作用而聞名，現在它們也成為了運動期間機體免疫反應的關鍵角色。

免疫系統，尤其是T細胞臂，對組織健康有廣泛的影響，這種影響不僅限於抵抗病原體和控制癌症。”這項研究的高級研究員、哈佛醫學院布拉瓦特尼克研究所莫頓-格羅夫-拉斯穆森免疫學教授戴安娜-馬西斯說：”我們的研究表明，免疫系統在運動時能在肌肉內部發揮強大的作用。”

研究人員提醒說，小鼠不是人，研究結果仍有待進一步研究證實。不過，這項研究是朝著詳細說明運動過程中發生的細胞和分子變化並帶來健康益處邁出的重要一步。

了解運動的分子基礎

預防心血管疾病、降低糖尿病風險、預防失智症。運動的益處已經被公認。但運動究竟是如何讓我們變得健康的呢？這個問題一直困擾著研究人員。

在人們加緊努力了解運動的分子基礎之際，我們有了新的發現。解開免疫系統在這過程中的參與只是這些研究工作的一個面向。

缺乏Treg 細胞的小鼠後腿肌肉（右圖）在定期運動後出現了明顯的發炎跡象，而擁有完整Treg 細胞的小鼠後腿肌肉（左圖）則沒有這種跡象。研究表明，這種不受控制的發炎對肌肉的新陳代謝和功能產生了負面影響。資料來源：肯特-蘭斯頓/馬西斯實驗室，HMS

研究第一作者、馬西斯實驗室博士後研究員肯特-蘭斯頓（Kent Langston）說：「我們很早就知道體力消耗會導致炎症，但我們並不完全了解其中的免疫過程。我們的研究以非常高的分辨率展示了T細胞在運動發生的部位–肌肉中的作用”。

先前關於運動生理學的研究大多集中在運動過程中釋放的各種荷爾蒙的作用及其對心臟和肺部等不同器官的影響。這項新研究揭示了在實際運動部位–肌肉–內部展開的免疫學級聯反應。

T 細胞英雄和助長發炎的惡棍

眾所周知，運動會對肌肉造成暫時性損傷，並引發一系列發炎反應。運動會促進調節肌肉結構、新陳代謝和粒線體活動的基因表達，粒線體是為細胞功能提供燃料的微小動力室。粒線體透過幫助細胞滿足運動中更大的能量需求，在運動適應中發揮關鍵作用。

在這項新研究中，研究小組分析了在跑步機上跑過一次的小鼠和經常跑步的動物的後腿肌肉中的細胞發生了什麼變化。然後，研究人員將它們與從久坐不動的小鼠身上獲得的肌肉細胞進行了比較。

在跑步機上跑步的小鼠的肌肉細胞，無論是跑步一次還是定期跑步，都顯示出典型的發炎跡象–調節各種代謝過程的基因更加活躍，包括幹擾素在內的促進發炎的化學物質水平更高。

兩組動物肌肉中的Treg 細胞水準都有所升高。進一步的分析表明，在這兩組中，Tregs都能降低運動誘發的發炎。而在久坐不動的小鼠肌肉細胞中卻看不到這些變化。

然而，只有經常運動的小鼠–即反覆跑步的小鼠–才能明顯感受到運動對新陳代謝和表現的益處。實驗表明，在該組小鼠中，Tregs不僅抑制了運動引起的發炎和肌肉損傷，還改變了肌肉代謝和肌肉表現。這項發現與人類身上觀察到的結果一致，即單次運動並不能顯著改善肌肉性能，需要長期定期運動才能獲益。

進一步的分析證實，Tregs 確實是導致經常運動者獲得更廣泛益處的原因。缺乏Tregs 的動物肌肉發炎不受限制，後腿肌肉中促進發炎的細胞迅速累積。它們的肌肉細胞粒線體也明顯腫脹，這是新陳代謝異常的跡象。

更重要的是，缺乏Tregs 的動物無法像擁有完整Tregs 的小鼠那樣，隨著時間的推移適應不斷增加的運動需求。它們無法從運動中獲得相同的全身益處，有氧健身能力也有所下降。

這些動物的肌肉中還含有過量的干擾素，而乾擾素是已知的發炎驅動因素。進一步分析發現，幹擾素直接作用於肌肉纖維，改變粒線體功能，限制能量產生。在缺乏Tregs的小鼠體內，阻斷幹擾素可防止代謝異常，並改善有氧體適能。

蘭斯頓說：”這裡的惡棍就是乾擾素。在沒有Tregs守護者對抗它的情況下，幹擾素繼續造成不受控制的損害。”

眾所周知，幹擾素會促進慢性炎症，而慢性炎症是許多慢性疾病和與年齡有關的疾病的基礎，因此幹擾素已成為旨在減少炎症的療法的誘人靶點。Tregs作為一系列以異常發炎為特徵的免疫疾病的治療方法，也引起了科學家和業界的關注。

研究人員說，這項研究結果讓人們得以一窺運動抗發炎作用背後的細胞內部運作，並強調了運動在利用人體自體免疫防禦系統方面的重要性。

人們正在努力設計針對特定免疫介導疾病的Tregs幹預措施。研究人員說，雖然由異常發炎引起的免疫疾病需要經過仔細校準的療法，但運動也是對抗發炎的另一種方法。

馬西斯說：”我們的研究表明，透過運動，我們可以用一種自然的方式來增強人體的免疫反應，從而減少發炎。我們只研究了肌肉，但運動也有可能促進身體其他部位的Treg活性。”