运动引发主要器官的分子变化 • Earth.com

虽然运动对整体健康的好处已得到广泛认可，但身体活动在细胞水平上引发的复杂生物反应直到最近才被深入探索。

来自美国各个机构的众多科学专家参与的一项具有里程碑意义的研究极大地增进了我们对这一复杂现象的理解。

科学家们采用了一系列复杂的技术来研究剧烈运动期间不同器官发生的分子变化。

研究表明，体力活动影响实验所用大鼠所有 19 个器官的多种细胞和分子机制。

研究结果表明，身体对运动的适应远远超出了肌肉生长和心血管健康的范围，还包括心脏、大脑和肺等器官的显着变化。

深入了解运动的分子益处

这项研究是体能活动分子传感器联盟 (MoTrPAC) 一项雄心勃勃的计划的一部分，该计划于 2016 年启动。

该项目汇集了来自著名机构的研究人员，例如 麻省理工学院和哈佛大学布罗德研究所, 斯坦福大学和 美国国立卫生研究院。

该联盟由领先的科学家组成，他们设想在分子水平上全面分析运动的影响。 该项目最初是由 Broad 蛋白质组学平台高级总监 Steve Carr 构想的。

研究重点

研究作者写道：“定期锻炼可以带来广泛的健康益处，包括降低全因死亡率、心脏代谢和神经系统疾病、癌症和其他疾病的风险。”

“锻炼几乎影响所有器官系统，无论是改善健康还是降低疾病风险，许多组织和器官系统内部和之间的细胞和分子适应都会产生有益的影响。”

“包括转录组学、表观基因组学、蛋白质组学和代谢组学在内的各种‘组学’平台（‘omes’）已被用来研究这些事件。 然而，迄今为止的工作通常在单个时间点涵盖一两个组，偏向于一种性别，并且通常集中于单一组织，最常见的是骨骼肌、心脏或血液，很少有研究考虑其他组织。”

“因此，需要一个全面的、全有机体的、多组学的运动影响图，以了解运动训练引起的适应的分子基础。”

巨大的宝贵资源

卡尔说：“需要一群具有不同科学背景的科学家来生成和整合所产生的大量高质量数据。”

“这是第一个整体生物体图，着眼于多个不同器官的训练效果。 所产生的资源将非常有价值，并且已经产生了许多潜在的新颖的生物学见解以供进一步探索。”

运动引起的分子变化

更重要的启示之一是分子变化的发现，这可能解释了为什么肝脏在运动过程中脂肪含量减少。 这些见解可能为非酒精性脂肪肝等疾病的新疗法铺平道路。

此外，研究小组希望他们的发现最终能够用于根据个人的健康状况制定个性化的锻炼计划，或者为那些无法定期锻炼的人制定模仿体育活动益处的治疗策略。

这项广泛研究的数据已在 在线公共存储库允许其他研究人员访问和利用这些信息进行进一步的研究。

运动影响数千个分子

正如首席研究员之一克拉里·克里什 (Clary Clish) 所强调的那样，所涉及团队的集体努力需要大量的协调。 “参与这项研究的所有实验室必须进行的协调量是惊人的。”

这项细致的计划可进行近 10,000 次检测，从而对血液和实体组织进行约 1500 万次测量。

通过这些努力，研究人员观察到运动会影响数千个分子，其中肾上腺发生显着变化，肾上腺在调节免疫、新陈代谢和血压方面发挥着至关重要的作用。

此外，该研究还发现了免疫反应中性别特异性的差异，让人们更细致地了解运动如何随着时间的推移对男性和女性产生不同的影响。 专家指出，大多数女性特有的免疫信号分子在训练一到两周内表现出水平变化，而男性的免疫信号分子在训练四到八周之间表现出差异。

为未来的研究奠定基础

随着研究的继续，这些见解为通过更深入地了解运动的分子益处来增强人类健康提供了一个充满希望的前沿领域。

这项开创性的研究不仅加深了我们对身体活动的生物反应的理解，还为定制的健康干预措施奠定了基础，有朝一日可能彻底改变个人的健康和保健。

研究人员总结道：“总而言之，这种多组学资源为研究耐力训练适应的分子变化环境提供了广泛有用的参考，并为了解运动对健康和疾病的影响提供了新的机会。”

该研究发表在期刊上 自然。

——

请在 EarthSnap 上查看我们，这是一款由 Eric Ralls 和 Earth.com 为您提供的免费应用程序。

——