Связь между уровнем физической работоспособности и скоростью биологического старения (обзор)
DOI:
https://doi.org/10.37482/2687-1491-Z278Ключевые слова:
биологическое старение, физическая работоспособность, сила хвата, скорость походки, кардиореспираторная подготовленность, эпигенетические часы, длина теломерАннотация
Старение представляет собой процесс накопления изменений в организме с течением времени, приводящий к повышению риска смертности. Известно, что регулярное выполнение физических упражнений способствует снижению риска смертности как от всех причин, так и от конкретных. Одним из положительных эффектов физических упражнений является улучшение физической работоспособности. Цель исследования – обзор и анализ научной литературы о связи между различными параметрами физической работоспособности (сила хвата, кардиореспираторная подготовленность, скорость походки), признаками саркопении (мышечная масса, аппендикулярная масса мышц) и скоростью биологического старения на основании эпигенетических часов, а также длины теломер. Поиск публикаций был проведен в научных текстовых базах PubMed (MEDLINE), Cochrane Library, Epistemonikos, Scopus и SPORTDiscus в соответствии с контрольными списками PRISMA-S и PRESS. Даты запросов – октябрь 2024 года и февраль 2025 года. Глубина запроса – 2015–2024 годы. Для обеспечения качества обзора литературы использовалась шкала оценки повествовательных обзорных статей SANRA. Согласно результатам наблюдательных исследований, а также исследований с Менделевской рандомизацией, более высокий уровень физической работоспособности коррелирует с более молодым эпигенетическим профилем, а также с большей длиной теломер, хотя данные некоторых работ противоречивы. В целом полученные сведения указывают на то, что поддержание/повышение физических кондиций будет способствовать снижению скорости биологического старения и увеличению продолжительности здоровой жизни. Необходимы дальнейшие исследования для подтверждения причинно-следственной связи между уровнем физической работоспособности и скоростью биологического старения для разработки профилактических мероприятий, нацеленных на продление периода здоровой жизни.
Скачивания
Библиографические ссылки
López-Otín C., Blasco M.А., Partridge L., Serrano M., Kroemer G. Hallmarks of Aging: An Expanding Universe // Cell. 2023. Vol. 186, No 2. P. 243–278. https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.11.001
Wang Q., Xi L., Yang N., Song J., Taiwaikul D., Zhang X., Bo Y., Tang B., Zhou X. Association of Leukocyte Telomere Length with Risk of All-Cause and Cardiovascular Mortality in Middle-Aged and Older Individuals Without Cardiovascular Disease: A Prospective Cohort Study of NHANES 1999–2002 // Aging Clin. Exp. Res. 2024. Vol. 36, No 1. Art. No 131. https://doi.org/10.1007/s40520-024-02773-z
Samavat H., Luu H.N., Beckman K.B., Jin A., Wang R., Koh W.-P., Yuan J.-M. Leukocyte Telomere Length, Cancer Incidence and All-Cause Mortality Among Chinese Adults: Singapore Chinese Health Study // Int. J. Cancer. 2021. Vol. 148, No 2. P. 352–362. https://doi.org/10.1002/ijc.33211
Chen Z., Shen Y., He J., Shen Y., Zhu W., Wu X., Xiao M. Longer Leukocyte Telomere Length Increases Cardiovascular Mortality in Type 2 Diabetes Patients // J. Diabetes. 2023. Vol. 15, No 4. P. 325–331. https://doi.org/10.1111/1753-0407.13376
Lu A.T., Quach A., Wilson J.G., Reiner A.P., Aviv A., Raj K., Hou L., Baccarelli A.A., Li Y., Stewart J.D., Whitsel E.A., Assimes T.L., Ferrucci L., Horwath S. DNA Methylation GrimAge Strongly Predicts Lifespan and Healthspan // Aging (Albany N.Y.). 2019. Vol. 11, No 2. P. 303–327. https://doi.org/10.18632/aging.101684
Jakicic J.M., Kohrt W.M., Houmard J.A., Miller M.E., Radom-Aizik S., Rasmussen B.B., Ravussin E., Serra M., Stowe C.L., Trappe S., et al. Molecular Transducers of Physical Activity Consortium (MoTrPAC): Human Studies Design and Protocol // J. Appl. Physiol. 2024. Vol. 137, No 3. P. 473–493. https://doi.org/10.1152/japplphysiol.00102.2024
McGreevy K.M., Radak Z., Torma F., Jokai M., Lu A.T., Belsky D.W., Binder A., Marioni R.E., Ferrucci L., Pośpiech E., Branicki W., Ossowski A., Sitek A., Spólnicka M., Raffield L.M., Reiner A.P., Cox S., Kobor M., Corcoran D.L., Horvath S. DNAmFitAge: Biological Age Indicator Incorporating Physical Fitness // Aging (Albany N.Y.). 2023. Vol. 15, No 10. P. 3904–3938. https://doi.org/10.18632/aging.204538
Rethlefsen M.L., Kirtley S., Waffenschmidt S., Ayala A.P., Moher D., Page M.J., Koffel J.B. PRISMA-S: An Extension to the PRISMA Statement for Reporting Literature Searches in Systematic Reviews // Syst. Rev. 2021. Vol. 10, No 1. Art. No 39. https://doi.org/10.1186/s13643-020-01542-z
McGowan J., Sampson M., Salzwedel D.М., Cogo E., Foerster V., Lefebvre C. PRESS Peer Review of Electronic Search Strategies: 2015 Guideline Statement // J. Clin. Epidemiol. 2016. Vol. 75. P. 40–46. https://doi.org/10.1016/j.jclinepi.2016.01.021
Baethge C., Goldbeck-Wood S., Mertens S. SANRA – a Scale for the Quality Assessment of Narrative Review Articles // Res. Integr. Peer Rev. 2019. Vol. 4. Art. No 5. https://doi.org/10.1186/s41073-019-0064-8
Runacres A., Mackintosh K., McNarry M.А. Health Consequences of an Elite Sporting Career: Long-Term Detriment or Long-Term Gain? A Meta-Analysis of 165,000 Former Athletes // Sports Med. 2021. Vol. 51, No 2. P. 289–301. https://doi.org/10.1007/s40279-020-01379-5
Altulea A., Rutten M.G.S., Verdijk L., Demaria M. Sport and Longevity: An Observational Study of International Athletes // GeroScience. 2024. Vol. 47, No 2. Р. 1397–1409. https://doi.org/10.1007/s11357-024-01307-9
Kawamura T., Radak Z., Tabata H., Akiyama H., Nakamura N., Kawakami R., Ito T., Usui C., Jokai M., Torma F., Kim H.-K., Miyachi M., Torii S., Suzuki K., Ishii K., Sakamoto S., Oka K., Higuchi M., Muraoka I., McGreevy K.M., Horvath S., Tanisawa K. Associations Between Cardiorespiratory Fitness and Lifestyle-Related Factors with DNA Methylation-Based Ageing Clocks in Older Men: WASEDA’S Health Study // Aging Cell. 2024. Vol. 23, No 1. Art. No e13960. https://doi.org/10.1111/acel.13960
Hernandez Cordero A.I., Peters C., Li X., Yang C.X., Ambalavanan A., MacIsaac J.L., Kobor M.S., Fonseca G.J., Doiron D., Tan W., Bourbeau J., Jensen D., Sin D.D., Koelwyn G.J., Stickland M.K., Duan Q., Leung J.M. Younger Epigenetic Age Is Associated with Higher Cardiorespiratory Fitness in Individuals with Airflow Limitation // iScience. 2024. Vol. 27, No 10. Art. No 110934. https://doi.org/10.1016/j.isci.2024.110934
Seki Y., Aczel D., Torma F., Jokai M., Boros A., Suzuki K., Higuchi M., Tanisawa K., Boldogh I., Horvath S., Radak Z. No Strong Association Among Epigenetic Modifications by DNA Methylation, Telomere Length, and Physical Fitness in Biological Aging // Biogerontology. 2023. Vol. 24, No 2. P. 245–255. https://doi.org/10.1007/s10522-022-10011-0
Jacques M., Hiam D., Craig J., Barrès R., Eynon N., Voisin S. Epigenetic Changes in Healthy Human Skeletal Muscle Following Exercise – a Systematic Review // Epigenetics. 2019. Vol. 14, No 7. P. 633–648. https://doi.org/10.1080/15592294.2019.1614416
Marioni R., Shah S., McRae A.F., Ritchie S.J., Muniz-Terrera G., Harris S.E., Gibson J., Redmond P., Cox S.R., Pattie A., Corley J., Taylor A., Murphy L., Starr J.M., Horvath S., Visscher P.M., Wray N.R., Deary I.J. The Epigenetic Clock Is Correlated with Physical and Cognitive Fitness in the Lothian Birth Cohort 1936 // Int. J. Epidemiol. 2015. Vol. 44, No 4. P. 1388–1396. https://doi.org/10.1093/ije/dyu277
Ahn S., Sung Y., Song W. Machine Learning-Based Identification of Diagnostic Biomarkers for Korean Male Sarcopenia Through Integrative DNA Methylation and Methylation Risk Score: From the Korean Genomic Epidemiology Study (KoGES) // J. Korean Med. Sci. 2024. Vol. 39, No 26. Art. No e200. https://doi.org/10.3346/jkms.2024.39.e200
Chen G.-Y., Liu C., Xia Y., Wang P.-X., Zhao Z.-Y., Li A.-Y., Zhou C.-Q., Xiang C., Zhang J.-L., Zeng Y., Gu P., Li H. Effects of Walking on Epigenetic Age Acceleration: A Mendelian Randomization Study // Clin. Epigenetics. 2024. Vol. 16, No 1. Art. No 94. https://doi.org/10.1186/s13148-024-01707-w
Voisin S., Seale K., Jacques M., Landen S., Harvey N.R., Haupt L.M., Griffiths L.R., Ashton K.J., Coffey V.G., Thompson J.M., Doering T.M., Lindholm M.E., Walsh C., Davison G., Irwin R., McBride C., Hansson O., Asplund O., Heikkinen A.E., Piirilä P., Pietiläinen K.H., Ollikainen M., Blocquiaux S., Thomis M., Coletta D.K., Sharples A.P., Eynon N. Exercise Is Associated with Younger Methylome and Transcriptome Profiles in Human Skeletal Muscle // Aging Cell. 2024. Vol. 23, No 1. Art. No e13859. https://doi.org/10.1111/acel.13859
Kankaanpää A., Tolvanen A., Bollepalli S., Leskinen T., Kujala U.M., Kaprio J., Ollikainen M., Sillanpää E. Leisure-Time and Occupational Physical Activity Associates Differently with Epigenetic Aging // Med. Sci. Sports Exerc. 2021. Vol. 53, No 3. P. 487–495. https://doi.org/10.1249/MSS.0000000000002498
Sillanpää E., Ollikainen M., Kaprio J., Wang X., Leskinen T., Kujala U.М., Törmäkangas T. Leisure-Time Physical Activity and DNA Methylation Age – a Twin Study // Clin. Epigenetics. 2019. Vol. 11, No 1. Art. No 12. https://doi.org/10.1186/s13148-019-0613-5
Gale C.R., Marioni R.E., Čukić I., Chastin S.F., Dall P.M., Dontje M.L., Skelton D.A., Deary I.J. The Epigenetic Clock and Objectively Measured Sedentary and Walking Behavior in Older Adults: The Lothian Birth Cohort 1936 // Clin. Epigenetics. 2018. Vol. 10. Art. No 4. https://doi.org/10.1186/s13148-017-0438-z
Peng H., Gao W., Cao W., Lv J., Yu C., Wu T., Wang S., Pang Z., Yu M., Wang H., Wu X., Li L. Combined Healthy Lifestyle Score and Risk of Epigenetic Aging: A Discordant Monozygotic Twin Study // Aging (Albany NY). 2021. Vol. 13, No 10. P. 14039–14052. https://doi.org/10.18632/aging.203022
Wang D., Li C., Zhang X., Li Y., He J., Guo X. Leukocyte Telomere Length and Sarcopenia-Related Traits: A Bidirectional Mendelian Randomization Study // PLoS One. 2024. Vol. 19, No 1. Art. No e0296063. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0296063
Dempsey P.C., Musicha C., Rowlands A.V., Davies M., Khunti K., Razieh C., Timmins I., Zaccardi F., Codd V., Nelson C.P., Yates T., Samani N.J. Investigation of a UK Biobank Cohort Reveals Causal Associations of Self-Reported Walking Pace with Telomere Length // Commun. Biol. 2022. Vol. 5, No 1. Art. No 381. https://doi.org/10.1038/s42003-022-03323-x
Kuo C.-L., Pilling L.C., Kuchel G.A., Ferrucci L., Melzer D. Telomere Length and Aging-Related Outcomes in Humans: A Mendelian Randomization Study in 261,000 Older Participants // Aging Cell. 2019. Vol. 18, No 6. Art. No e13017. https://doi.org/10.1111/acel.13017
Marques A., Gouveira É.R., Peralta M., Martins J., Venturini J., Henriques-Neto D., Sarmento H. Cardiorespiratory Fitness and Telomere Length: A Systematic Review // J. Sports Sci. 2020. Vol. 38, No 14. P. 1690–1697. https://doi.org/10.1080/02640414.2020.1754739
Aguiar S.S., Sousa C.V., Santos P.A., Barbosa L.P., Maciel L.A., Coelho-Júnior H.J., Motta-Santos D., Rosa T.S., Degens H., Simões H.G. Master Athletes Have Longer Telomeres Than Age-Matched Non-Athletes. A Systematic Review, Meta-Analysis and Discussion of Possible Mechanisms // Exp. Gerontol. 2021. Vol. 146. Art. No 111212. https://doi.org/10.1016/j.exger.2020.111212
Marques A., Peralta M., Marconcin P., Henriques-Neto D., Gouveia É.R., Ferrari G., Martins J. A Systematic Review of the Association Between Muscular Fitness and Telomere Length Across the Adult Lifespan // Front. Physiol. 2021. Vol. 12. Art. No 706189. https://doi.org/10.3389/fphys.2021.706189
Zhou J., Wang J., Shen Y., Yang Y., Huang P., Chen S., Zou C., Dong B. The Association Between Telomere Length and Frailty: A Systematic Review and Meta-Analysis // Exp. Gerontol. 2018. Vol. 106. P. 16–20. https://doi.org/10.1016/j.exger.2018.02.030
Bountziouka V., Nelson C.P., Codd V., Wang Q., Musicha C., Allara E., Kaptoge S., Di Angelantonio E., Butterworth A.S., Thompson J.R., Curtis E.M., Wood A.M., Danesh J.N., Harvey N.C., Cooper C., Samani N.J. Association of Shorter Leucocyte Telomere Length with Risk of Frailty // J. Cachexia Sarcopenia Muscle. 2022. Vol. 13, No 3. P. 1741–1751. https://doi.org/10.1002/jcsm.12971
Sellami M., Bragazzi N., Prince M.S., Denham J., Elrayess M. Regular, Intense Exercise Training as a Healthy Aging Lifestyle Strategy: Preventing DNA Damage, Telomere Shortening and Adverse DNA Methylation Changes Over a Lifetime // Front. Genet. 2021. Vol. 12. Art. No 652497. https://doi.org/10.3389/fgene.2021.652497
