运动在不同物种中具有多系统的抗衰老作用,是肥胖、神经退行性病变、2型糖尿病、骨质疏松及肌肉减少症等慢性疾病的有效预防或治疗措施;运动还可以减缓心血管系统、免疫系统以及骨骼肌的衰老。虽然有大量研究揭示运动带来的健康益处,但大部分研究停留在组织或器官水平,最近的研究发现,运动可以延长秀丽隐杆线虫寿命,但是其分子调控机制尚不清楚。研究发现运动上调小鼠体内的脂联素水平,而自噬作为调控寿命的保守机制,在运动的情况下会被激活,但突变自噬因子Bcl-2,运动不再上调小鼠体内的脂联素水平,提示脂联素受体信号通路与运动诱导的自噬相关,但脂联素受体信号通路是否调控运动诱导的长寿还未见报道。秀丽隐杆线虫生命周期短,其基因与人类基因的同源性高达60%～80%,是研究衰老的最佳模式生物之一。在本研究中,我们以秀丽隐杆线虫为研究对象,发现运动激活线虫表皮间缝细胞、肠道和神经元中的自噬。而用RNAi沉默自噬相关基因,运动不再延缓各器官衰老,延长寿命,说明运动依赖自噬发挥作用。研究还发现,转录因子DAF-16/FOXO被运动激活且调控运动诱导的自噬。而脂联素I型受体信号通路PAQR-1-AMPK-SIR-2.1作为DAF-16/FOXO的上游参与诱导自噬,并调控寿命。有意思的是,PAQR-1-AMPK-SIR-2.1不影响DAF-16核转位,但却调控DAF-16的转录活性。另外,在细胞器水平,我们发现运动依赖于功能完整的线粒体来延长寿命。RNAi沉默秀丽隐杆线虫线粒体琥珀酸脱氢酶C的编码基因mev-1使线粒体功能受损后,运动不再延长线虫寿命。另外,RNAi沉默线粒体外膜融合蛋白编码基因fzo-1,或者内膜融合蛋白编码基因eat-3,运动不再诱导长寿,而RNAi沉默线粒体分裂蛋白编码基因drp-1,运动同样不再诱导长寿,说明无论是线粒体融合还是分裂,对运动诱导的长寿都是必需的;而同时沉默fzo-1和drp-1,即缺失和分裂同时缺失,线粒体网络达到一个“静态平衡”,但此时,运动也不再诱导长寿,说明运动需要一个具有可塑性的“动态线粒体网络平衡”来发挥作用。最后我们发现,线粒体自噬被AMPK-DAF-16特异性激活进而影响线虫体内线粒体的含量,并参与调控运动诱导的长寿。综上所述,在秀丽隐杆线虫中,自噬作为延长寿命的保守机制,被运动激活。脂联素I型受体信号通路通过转录因子DAF-16/FOXO调控自噬,并在运动延长寿命中发挥调控作用。另外,线粒体动态网络平衡以及线粒体自噬同样调控运动诱导的长寿,而且以上机制在不同物种之间具有高度的保守性。