·迄今为止，科学家们已经发现了多种在运动效果中起到关键作用的分子，但想用它们来逆向复制运动的全部效果是几乎不可能完成的任务。

很多人都体验过这样的“挣扎”：明知“生命在于运动”，但难以坚持。拥有一种“药丸”，吞下去就能获得如同锻炼后的健康收益，可能是很多人的梦想。

近日，一项研究在揭示了运动如何从分子层面重塑我们的身体的同时，发现了一种关键的“信使分子”——甜菜碱（Betaine）。给小鼠补充这种物质竟能重现运动带来的诸多益处，甚至延缓衰老，这为我们理解人类运动的奥秘以及开发“运动模拟药物”（exercise mimetic）带来了突破性的进展。该研究于2025年6月25日发表在《细胞》（Cell）上，作者是来自中国科学院动物研究所、国家生物信息中心、首都医科大学宣武医院等机构的耿令令、刘光慧等人。

体育锻炼是公认的促进健康、抵抗衰老的有效且低成本的方式。但运动究竟是如何在我们的细胞和分子深处施展这些“魔法”的？其深层次的分子机制在很大程度上仍是一个谜团。

为了系统地描绘运动引发的“分子蓝图”，研究团队招募了13名健康的年轻男性，并将实验分为三个阶段。首先，参与者们度过了长达45天的“懒人生活”，其间严格限制体力活动，以建立一个稳定的生理基线。随后，他们进行了急性运动测试，包括一次5公里跑。第三阶段则是为期25天的规律跑步阶段，每隔一到两天就完成一次5公里跑步。

在整个过程中，研究人员通过采集参与者的血液和粪便样本，结合各项生理指标的测量，利用多组学技术对他们体内发生的细微变化进行了全方位扫描。所谓“多组学”，就好比是为身体拍了一张超高分辨率的“分子全景照片”，能同时看到基因、蛋白质、代谢小分子等不同层面的变化，从而揭示出复杂的生命活动规律。

结果显示，虽然在急性运动期间一些炎症因子会显著上升，但到规律跑步阶段，运动带来的变化会在人体中“沉淀”下来。研究人员观察到，参与者的免疫细胞状态、脂质代谢、肠道微生物菌群等都发生了显著的适应性改变。而在成千上万个发生变化的分子中，一个名叫“甜菜碱”的物质水平出现了显著提升。

甜菜碱是一种我们体内天然存在的、经过修饰的氨基酸，在甜菜、菠菜等食物中也较为常见，它在细胞的代谢活动中扮演着重要角色。运动怎么会让我们体内的甜菜碱变多呢？为了追根溯源，研究团队将目光转向了小鼠模型。通过对运动后小鼠的多个器官进行分析，他们发现，这个“甜菜碱工厂”主要位于肾脏。运动像一个指令，启动了肾脏中一系列的生物化学反应，从而加大了甜菜碱的生产，并将其释放到血液中，输送到全身。

甜菜碱具体起到了什么样的作用？研究人员找到了甜菜碱在细胞内的直接“接头人”——一个名为“TBK1”的蛋白激酶。TBK1是“双刃剑”般的存在，虽然它在抵抗病原体的先天免疫中是关键角色，但近年来的研究发现，它也是一个促进衰老的“加速器”。当细胞受到压力或随着年龄增长，TBK1会被异常激活，进而引发慢性炎症、驱动细胞衰老。而甜菜碱的作用就像一把精准的“分子钥匙”，能直接结合并抑制TBK1的活性，从而为身体踩下了这道通往炎症和衰老的“刹车”。

既然甜菜碱是运动诱导的、能抑制促衰老蛋白的关键分子，那么直接补充甜菜碱，能否模拟运动的抗衰老效果呢？为此，他们进行了一项验证实验，让一群步入老年的小鼠饮用添加了甜菜碱的水。

与没有补充甜菜碱的同龄小鼠相比，这些“喝了神水”的老年小鼠展现出了肉眼可见的年轻化状态。它们的肌肉力量（通过握力测试衡量）更强，皮肤状态更显年轻，体内多个器官的炎症水平和衰老细胞数量都显著下降。从改善新陈代谢到缓解认知能力下降，摄入甜菜碱让这些小鼠直接享受到了坚持运动的益处。

这是否意味着人们可以通过甜菜碱补剂来替代运动？研究人员们对此持谨慎态度。他们提到，这项研究的结论主要基于年轻男性和老年小鼠，其在广大普通人群中，尤其是作为一种抗衰老干预措施的安全性和有效性，仍有待更大型、更多样化人群的临床试验来验证。

运动对人体的益处是全方位的、极其复杂的。迄今为止，科学家们已经发现了多种在运动效果中起到关键作用的分子，但想用它们来逆向复制运动的全部效果是几乎不可能完成的任务。但对于那些因为衰老、行动限制而无法运动的人来说，“运动模拟药物”无疑是保障健康的福音。该研究不仅为我们理解“运动为何能延年益寿”提供一种机制解释，也为开发真正有效的“运动模拟物”指明了具体靶点和方向。

参考文献：

Geng, L. et al. Cell https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.06.001 (2025).