运动是“良药” 但能否发挥功效 还要看运动量

来源：中国生物技术网2021-12-10 08:35

对于健康来说，运动一直是“物有所值”的。它就像一种处方药。它不仅便宜，还能帮助我们改善线粒体生物工程，从而强身健体，延年益寿，从而提高生活质量。世界卫生组织健康促进部主任Ruediger Krech博士曾说：“任何类型和持续时间的体育活动都能增进健康和幸福感，而且越多越好！”然而，“运动即医学”的非凡治疗潜力在于某些人。

对于健康来说，运动一直是“物有所值”的。它就像一种处方药。它不仅便宜，还能帮助我们改善线粒体生物工程，从而强身健体，延年益寿，从而提高生活质量。

世界卫生组织健康促进部主任Ruediger Krech博士曾说：“任何类型和持续时间的体育活动都能增进健康和幸福感，而且越多越好！”

然而，“运动即医学”的非凡治疗潜力并没有在一些人身上得到充分发挥。就像有些人一直在加强自己的健身计划，却发现自己似乎没有收获锻炼的好处？

据估计，超过20%的人即使按照目前推荐的指南进行锻炼，也无法在心肺健康方面取得有意义的改善。

那么，是否意味着这些运动指南不适合特定人群呢？

最近，在《Nature Communications》发表的一项新研究中，来自澳大利亚维多利亚大学、墨尔本大学和德国中央临床研究所的联合研究团队在肌肉细胞中发现了一个复杂且此前未被证实的线粒体适应性网络，该网络受到运动量的影响。

这项新的研究集中在线粒体上，线粒体是细胞中能量转换的主要场所，在其他重要的生物过程中起着关键作用。因此，线粒体缺陷与许多疾病和衰老有关。

运动是以最自然的方式诱导线粒体生物发生的“疗法”之一。因此，运动是理解这一过程的复杂性和人体骨骼肌线粒体可塑性的良好模型。

根据线粒体生物发生的传统观点，单个线粒体蛋白的变化与线粒体含量的变化之间存在化学计量关系。虽然之前有人对此提出过质疑，但目前还是一个悬而未决的问题。

为了挑战这一范式，研究人员设计了一个实验模型，结合多组学技术(转录组学、蛋白质组学和脂肪组学)、生物化学和系统正常化，发现了一个复杂的、以前未被证实的具有不同优先级的线粒体适应性网络。

该团队此前的研究证明，运动量的变化会导致线粒体含量和线粒体生物发生标志物的变化。

在本实验中，10名18-35岁的男性志愿者依次接受高强度间歇训练(HIIT)和不同剂量(低、中、高强度)的训练，并在基线和每个训练阶段后进行肌肉活检，以帮助研究人员发现哪些线粒体适应有助于改善其功能，哪些线粒体适应取决于运动量。

通过质谱绘制个体的蛋白质和脂质图谱，研究人员可以同时监测线粒体的所有成分，并观察它们如何随时间发生显著变化。他们发现运动量的变化诱导了从肌肉活检中分离出的线粒体蛋白质产量和柠檬酸合酶(常用的线粒体含量)活性的变化，这与以前的研究结果一致。

然后，他们证实了线粒体生物发生的经典标记，如在全肌肉裂解物中评估的氧化磷酸化(OXPHOS)亚单位的蛋白质含量和线粒体呼吸功能的测量，其中大多数随着运动量的变化而变化。

然而，低强度运动并没有引起这些标记的任何变化。

研究人员发现，数百个转录物、蛋白质和脂质的变化与线粒体含量的总体增加之间没有随机关系。大多数情况下，线粒体生物发生和呼吸功能标志物的绝对变化与线粒体总含量的增加呈化学计量关系。这与以往的研究结果一致，表明运动引起的线粒体呼吸功能标志物的绝对变化主要是由线粒体含量的整体变化驱动的。增强氧化磷酸化的电子转移比增加氧化磷酸化机制的丰度更重要。

此外，研究人员还证明，运动诱导的个体蛋白质和蛋白质的功能类别和代谢途径的变化遵循明显不同的适应模式，与整体训练诱导的线粒体含量增加没有化学计量关系。

因此，这项研究意味着运动量是关键，中高强度的运动可以更好地收获运动带来的好处。

研究人员表示，尽管不能完全排除训练时间的影响，但上述发现只是几个运动“处方”变量之一发生变化的结果。

但这项研究是重要的一步，最终将针对具体情况更新目前的运动指南，提供个性化的“处方”，最大限度地改善线粒体功能，并将其带入临床。

接下来，该团队将调查其他运动“处方”变量(如强度、频率和恢复)对线粒体适应的影响。未来的研究还应该调查运动类型的影响，如跑步、游泳和阻力训练，以及不同人群之间的影响。

最后，该团队希望有2型、癌症甚至某些类型线粒体疾病的人可以被运动生理学家推荐，他们可以根据团队的研究结果制定量身定制的运动计划。(100yiyao.com)

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