说到劝人运动的理由，一定是：运动不仅能强身健体，更是抗衰延寿不要钱的良药；但说到没法运动的理由，那可多了去了：工作忙、琐事多，或者就一个字——懒。

不过，一个让无数科学家和“懒Ai患者”魂牵梦绕的终极梦想诞生了——能不能吃颗“运动药丸”（Exercise Mimetics），让身体自行模拟出运动带来的种种好处？

最近，来自中国科学院的刘光慧团队，通过一项严谨的人体研究，锁定了一种藏在我们日常食物中的天然物质——甜菜碱（Betaine），它不仅能完美复刻长期运动带来的抗炎、抗衰老效果，甚至在老年鼠身上展现了返老还童的潜力[1]！

揪出“运动分子”

所谓“运动模拟物”，就是一类能够通过激活与运动相关的通路或代谢过程，来模拟运动带来的如增强耐力、改善代谢、减少yan症和延缓衰老效果的化合物或措施[2]。

这个概念听起来很新鲜，但其实科学家们已经在这方面默默耕耘了二十多年了。最初它们思路很直接：找到控制运动效果的关键蛋白（如AMPK、PPAR-δ），再用药物去激活它们。由此诞生了像AICAR、GW501516这样的第一代效果惊人但安全性堪忧的“猛药”[3]。

碰壁后，科学家们开始寻找能够温和系统模拟运动的方案。但无论是老药新用的二甲双胍，还是师法自然的白藜芦醇，它们都更像是与运动有异曲同工之妙的通路调节剂，而非真正意义上的运动模拟物。

所以，我们如何才能找到最“正宗”的运动模拟物呢？答案就藏在运动本身之中：运动会给我们的身体带来一些分子的变化，找到关键的分子，不就找到了最天然、最安全的运动模拟物吗？

为了找到这个“运动分子”，研究团队开展了一项人体实验。他们招募了一群健康的年轻男性，并监测他们在休息、单次跑步（急性运动）和长期坚持跑步（长期运动）三种状态下，血液中超过1.6万种不同分子的变化。

结果他们发现，单次运动更像给身体来了一场“压力测试”，而长期运动让身体在缓慢的适应过程中不断“优化”，真正带来了抗炎、抗衰老的好处。

图注：长期运动使多项健康指标得到改善，如静息心率下降、yan症因子hsCRP和TNF-α水平降低，而急性运动则主要引起身体指标的短暂应激性变化

在长期运动过程海量的分子变化中，一个物质脱颖而出——甜菜碱（Betaine）。它的水平在长期运动后出现了最稳定、最显著的提升。更关键的是，它并非外源物质，即使我们一口都不吃，甜菜碱也会在长期运动激励下，由肾脏主动合成并释放到血液中。

图注：长期运动后，血浆中甜菜碱显著升高，肾脏中甜菜碱合成相关基因和关键酶CHDH的表达上调

也就是说，甜菜碱并不仅仅是来源于食物的营养素，更是我们身体在运动—健康之间，主动选择并合成的一种“内源性保护物质”！

不得不提的是，早在2021年我们就曾详细介绍过甜菜碱的潜力和在抗衰领域的独特价值。过去，我们对甜菜碱的认识主要集中于它能转化有害的同型半胱氨酸（Hcy），以降低心血管J病、痴呆和骨质疏松等老年病风险。

但近年来，它被重新发掘，甚至作为NMN等抗衰补剂的“黄金搭档”而备受关注，但作为降低Hcy的“工具人”，甜菜碱似乎并非最佳选择，也不是所有人都适合补充……那么，在“模拟运动”方面，甜菜碱的表现会不会更突出呢？

天然模拟运动，还能抗衰老？

为了验证在人体中发现的“运动分子”是否有效，研究者们将甜菜碱喂给了一群老年小鼠。12周后，惊人的效果出现了：

行为上重返青春

首先，运动模拟物的效果当然最先体现在运动体能方面~而甜菜碱果然没让我们失望：体能测试的结果显示，它们的握力、平衡能力和在转棒上维持运动的时间都得到了提升。

图注：补充甜菜碱后，老年小鼠的耐力、抓力、平衡能力和认知水平得到改善

全身多器官“翻新”

整体看，小鼠补充了甜菜碱后，不论是皮肤、肝脏、肌肉还是肾脏等多个组织，代表细胞衰老的标志物SA-β-Gal高表达的区域显著减少；在肝脏和肾脏中，高表达驱动细胞衰老的p53和p21蛋白细胞的数量也显著减少。

此外，甜菜碱还显著减少了老年小鼠大脑、肾脏和肝脏中由衰老引起的免疫细胞（如CD45、CD68、IBA1阳性细胞）浸润，相当于给全身的慢性yan症衰老“降了温”。

图注：老年小鼠补充甜菜碱后，多个组织中SA-β-Gal、p21和p53水平均显著下降，同时代表yan症的免疫细胞浸润也明显减少

而细看每个器官组织，甜菜碱带来的改善也很明显：

补充甜菜碱后，衰老导致的小鼠肾脏纤维化情况有所减少。其次，肌肉纤维横截面积增加了11.3%，肌肉变得更粗壮。随衰老而变薄的皮肤基底层也加厚了。而在肝、肺和胰腺中，脂肪的堆积也相应减少；衰老导致的肾脏的萎缩也得到了缓解。甚至，大脑中代表神经yan症的小胶质细胞活化也减弱了，认知也有所改善。

图注：补充甜菜碱使老年小鼠肌肉纤维更粗壮、皮肤“回春”、内脏脂肪减少、肾脏萎缩缓解，大脑的神经yan症也得到抑制

直击衰老根源

关于机制，研究者发现，它抑制了一个关键的促衰促炎的蛋白——TBK1的活性。在老年小鼠的肾脏中，TBK1及下游的“yan症分子”p-IRF3、p-p65活性，在补充甜菜碱后都被压制了下去。

图注：在老年小鼠肾脏中，甜菜碱显著抑制了TBK1及其下游p-IRF3、p-p65的活性

其次，甜菜碱还帮助增强了同为衰老标识之一的基因组稳定性，降低了DNA损伤的标志物γ-H2AX的水平，提升了“稳定”基因组的分子5-mC和H3K9me3的水平。此外，它还能抗氧化和减少衰老细胞分泌的促衰老因子。

图注：甜菜碱降低了老年小鼠中γ-H2A.X的水平，同时提升了H3K9me3和5-mC水平

实验证明了甜菜碱“模拟运动”的效果，那么，把它放到众多运动模拟物的赛道上，它又能排在什么位置呢？和那些“前辈”们相比，它又好在哪里？

图注：运动健康效益及其分子机制

模拟运动小“甜菜”！

目前，模拟运动的物质主要是通过靶向AMPK通路（提高能量代谢效率，如AICAR、二甲双胍）、PPAR-δ蛋白（代谢、抗炎和心血管，如GW501516）、PGC-1α和SIRT1蛋白（改善线粒体功能，如白藜芦醇）、BNDF（模拟运动改善认知）等。

但是，这些运动模拟物大多存在通病——过于“专一”。著名运动生理学家John A. Hawley指出，之前所有运动模拟物研究，都存在“肌肉中心主义”的局限[4]，它们大多只靶向肌肉的少数通路，无法全面模拟运动对全身多器官、多系统的复杂调节作用。

图注：真实运动对全身多个器官（大脑、心脏、肝脏、骨骼、脂肪等）的广泛影响；而右侧是现有的运动模拟物大多只靶向骨骼肌少数通路

其次，还有副作用风险大的问题。例如，AICAR可能导致低血糖、肾毒性等问题，而GW501516甚至有致Ai风险。

而甜菜碱呢，相比其他药物来说并非“单能选手”，它更接近真实运动带来的系统性益处这让它比单一靶点的药物[5]。能从分子层面（抑制TBK1、稳定基因组）出发，在细胞层面减少衰老、降低yan症，再到组织器官层面修复结构、优化功能。

并且，甜菜碱还是我们身体自发产生的物质，安全性远高于化学药物。它不仅天然存在于食物中[6]。并且，甜菜碱在低剂量下是安全的，且没有遗传毒性，安全性也略胜一筹。

但是，甜菜碱并非完美无缺。它作为运动过程中的一个关键分子，虽然能抓住抗衰老的某些环节，但在某些指标的改善幅度上，可能仍难以完全匹敌真实、长期运动带来的综合效应。

并且，它的效果和起效速度可能不如专门设计的药物强；其最佳剂量、长期效果、对不同人群的影响仍需更多研究证明。

不过，整体看来，甜菜碱瑕不掩瑜，仍然是一个非常优秀的“候选物质”~那么，我们该如何补充它呢？

在日常饮食中，我们可以通过增加全麦产品（胚芽和麸皮中最高）、枸杞、苋菜、藜麦、海鲜、菠菜和甜菜根等来增加甜菜碱的摄入。

此外，补剂也是一个高效的补充方法，但要注意甜菜的两种形式：无水甜菜碱和盐酸甜菜碱。研究表明，无水甜菜碱更能发挥运动模拟作用，而甜菜碱盐酸盐则缺乏更多证据，还有可能“伤胃”[5]。

在临床中，甜菜碱无水补剂的有效剂量为每天2~5 g。但高剂量的补充剂并非人人适宜，不建议血脂异常、肥胖、糖尿病前期或糖尿病患者擅自补充，因为高剂量可能影响胆固醇水平，使用前请务必咨询医生哦[5]！

那有了甜菜碱这样优秀的物质，我们是不是可以彻底“躺平”变瘦+延寿，告别运动了？

答案是：当然不行！任何单一的化合物，都不太可能复制运动这种多系统、多维度的复杂效应，所以“运动模拟物”这个词本身可能有些夸大的成分在。

其实，寻找“模拟运动药”的根本目的，也并不是让健康的人去“偷懒”，更多地是为了帮助那些无法运动的人群，比如因年老、残疾、关节J病等无法锻炼的人、长期卧床肌肉萎缩的病人等等。

对于他们来说，一个安全的运动模拟物，就是改善生活、健康的“救命稻草”。这才是运动模拟物最有意义的去处。至于我们绝大多数的人，最好的“抗衰神药”，当然还是“迈开双腿”，去运动啦~

[本文的名称是《Systematic profiling reveals betaine as an exercise mimetic for geroprotection》，发表于《Cell》期刊，通讯作者是中国科学院动物研究所的刘光慧、中国科学院北京基因组研究所的张维绮、中国科学院动物研究所的曲静、中国科学院动物研究所的宋默识以及首都医科大学宣武医院的王思。第一作者是Lingling Geng、Jiale Ping 和 Ruochen Wu。本研究资助来源：国家自然科学基金（82125011, 82488301, 82361148131, 82422031, 82322025, 82371570）、非传染性慢性J病国家重点研发计划（2024ZD0530400）、国家重点研发计划（2020YFA0804000 和 2022YFA1103700）、STI2030 重大项目（2021ZD0202400, 2021YFA1101401, 2022YFA1103800, 2023YFC3605400, 2022YFC3602503, 2022YFA1104701, 2023YFC3504301）。]

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