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运动如何改善代谢健康?

发布时间:2021-02-09 17:18 本文来源: 科研处

运动可促进血液循环、增强体质、加快新陈代谢。而有氧运动是指人体在氧气充分供应的情况下进行的体育运动,有氧运动可以触发信号分子(被称为microRNA)在血液中的释放,从而释放更多的能量以供肌肉使用。研究发现,衰老和肥胖会削弱这些信号分子的产生,从而增加代谢性疾病(如糖尿病和血脂异常)的可能。然而,一项最新发表在《美国国家科学院院刊》上的研究表明,锻炼可以通过增加某些microRNA的产生来避免代谢性疾病增加的可能性,包括锻炼计划,锻炼强度及锻炼者热量的控制。

锻炼计划

坎皮纳斯大学、哥本哈根大学和哈佛大学的研究人员一起合作进行了一系列实验。他们首先让小鼠每天在跑步机上跑60分钟,持续8周。随着小鼠体格变得强健,跑步机的速度和坡度也随之提高。在训练计划结束时,研究人员发现小鼠脂肪细胞中一种叫做DICER的蛋白质产量显著增加,他们推测,此蛋白产量的增加可能与小鼠体重的减少及其腹部内脏脂肪的减少有关。

DICER是一种蛋白酶,这种酶可使脂肪细胞产生microRNA信号分子,从而产生更多的能量供肌肉使用。当科学家们用转基因小鼠(脂肪细胞无法产生DICER)进行重复实验时,转基因小鼠的脂肪细胞无法在剧烈运动中为其肌肉提供所需的额外代谢燃料,这些小鼠也没有从训练计划中受益变强。研究人员进一步表示,没有了DICER,小鼠脂肪细胞实际上会在运动过程中消耗更多的葡萄糖,从而为肌肉留下更少的能量,这可能会导致血糖过低或血糖水平过低。而此种情况要是发生在运动员中,就可能会限制他们的竞技表现。

锻炼强度

而在另外一批接受6周高强度间歇训练的志愿者中(年轻参与者的平均年龄为36岁,而年老的中位年龄为63岁),研究人员记录到其脂肪组织中DICER平均含量增加了五倍。

为了确认脂肪和肌肉是通过血液中的信号分子进行交流的,研究人员将完成训练项目的小鼠血清注射到了未参与训练的小鼠中,后者脂肪组织中DICER产生增加。研究人员表示,受过训练的个体血液中有一个或多个分子直接诱导脂肪组织的代谢改善,如果能够鉴定出这些分子,就可以研究它们是否还引起了有氧运动的其它益处,例如心脏健康的改善。此外,可能会考虑将这些分子投入到药物研发。有研究团队已将范围缩小到一个特定的microRNA分子,称为miR-203-3p,当肌肉在长时间的运动中耗尽自己所有的葡萄糖时,miR-203-3p会向脂肪组织发出信号,以提供更多的燃料。

热量控制

此外,miR-203-3p团队在先前的实验中还发现,对于小鼠热量的限制还可以增加miR-203-3p的产量。动物研究和另一些人体研究的证据表明,严格限制卡路里的摄入(例如间歇性禁食)有可能避免与衰老相关的疾病,例如糖尿病和心脏病。在肌肉细胞中,当细胞消耗大量的ATP(推动所有细胞活动的燃料)时,就会激活AMPK分子传感器,这种AMPK分子的激活在热量限制和有氧运动的代谢益处方面都发挥着作用。该团队最新的一系列实验数据表明,有氧运动能激活小鼠肌肉和脂肪细胞中的AMPK,从而增加DICER在脂肪细胞中的产生,进而释放额外的能量供应。

当然对于运动改善代谢健康的作用机制应还涉及其他机制,还需要在将来的研究中进一步探索。

文章大意示意图


文章来源:http://scsgkyylib.yuntsg.com/official/html/1389/newsDetails.html?id=9763&typeId=3




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