首頁資訊只需8周，運(yùn)動全面改變身體！Nature：全面揭示運(yùn)動有益健康的分子機(jī)制

只需8周，運(yùn)動全面改變身體！Nature：全面揭示運(yùn)動有益健康的分子機(jī)制

來源：泰然健康網(wǎng) 時間：2024年12月15日 02:10

撰文丨王聰來源 | 生物世界經(jīng)常運(yùn)動鍛煉能帶來廣泛的健康益處，包括降低全因死亡風(fēng)險，以及心血管代謝疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、癌癥及其他疾病風(fēng)險。運(yùn)動在改善健康或降低疾病風(fēng)險方面影響幾乎所有器官系統(tǒng)，其有益效應(yīng)來自許多組織和器官系統(tǒng)內(nèi)和跨系統(tǒng)的細(xì)胞和分子適應(yīng)。包括轉(zhuǎn)錄組學(xué)、表觀基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)在內(nèi)的各種組學(xué)平臺已被用于研究這些影響。然而，迄今為止的研究工作通常在單個時間點(diǎn)覆蓋一到兩個基因組，偏向于一種性別，且經(jīng)常關(guān)注單個組織，最常見的是骨骼肌、心臟或血液，很少有研究考慮其他組織。因此，我們需要一個全面的、全生物組的、多組學(xué)的運(yùn)動效應(yīng)圖譜來理解運(yùn)動鍛煉誘導(dǎo)適應(yīng)性的分子基礎(chǔ)。為了滿足這一需求，研究人員建立了體育活動分子傳感器聯(lián)盟（MoTrPAC），在動物模型的廣泛組織以及人類的骨骼肌、脂肪和血液中構(gòu)建運(yùn)動響應(yīng)的分子圖譜。2024年5月1日，體育活動分子傳感器聯(lián)盟（MoTrPAC）在 Nature 期刊發(fā)表了題為：Temporal dynamics of the multi-omic response to endurance exercise training 的研究論文。該研究首次在雄性和雌性大鼠中繪制了耐力運(yùn)動訓(xùn)練的時間效應(yīng)的全生物組分子圖譜，從中識別出運(yùn)動鍛煉相關(guān)的數(shù)千種共享的和組織特異性的分子變化，并在多個組織中發(fā)現(xiàn)了性別差異。這些研究結(jié)果或為運(yùn)動鍛煉如何影響健康與疾病提供了新認(rèn)知。

定期運(yùn)動有助于促進(jìn)全身健康并預(yù)防疾病，但其潛在的分子機(jī)制尚未完全闡明。在這行研究中，研究團(tuán)隊研究了8周的跑步機(jī)耐力訓(xùn)練使雄性和雌性大鼠器官發(fā)生的生物分子變化。在大鼠訓(xùn)練期間的不同時間點(diǎn)，采集了18個器官和實體組織、血漿和全血樣本，進(jìn)行了轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組、代謝組、脂質(zhì)組、磷酸蛋白質(zhì)組、乙?；鞍踪|(zhì)組、泛素化蛋白質(zhì)組、表觀遺傳組和免疫組的分析，這些數(shù)據(jù)涵蓋了19種組織、25種分子平臺和4個訓(xùn)練時間點(diǎn)，共進(jìn)行了9466次檢測，從中鑒定出因運(yùn)動鍛煉產(chǎn)生的多個分子變化，包括對免疫、代謝、應(yīng)激響應(yīng)和線粒體通路的普遍調(diào)節(jié)。該研究在多個組織和部分器官（例如皮下脂肪和腎上腺）中發(fā)現(xiàn)了這些響應(yīng)的性別差異，例如在腎上腺中，運(yùn)動鍛煉導(dǎo)致雌性大鼠的基因下調(diào)，但導(dǎo)致雄性大鼠的基因上調(diào)，還發(fā)現(xiàn)了這些基因與激素通路之間的關(guān)聯(lián)。

總的來說，該研究識別出數(shù)千種共享的和組織特異性的分子變化，在多個組織中發(fā)現(xiàn)了性別差異。時間跨度和多組織分析揭示了耐力訓(xùn)練適應(yīng)性反應(yīng)的廣泛生物學(xué)見解，包括對免疫、代謝、應(yīng)激反應(yīng)和線粒體途徑的廣泛調(diào)節(jié)。運(yùn)動鍛煉帶來的許多變化與人類健康有關(guān)，包括非酒精性脂肪性肝病、炎癥性腸病、心血管健康和組織損傷與恢復(fù)。
該研究中所提供的數(shù)據(jù)和分析將作為寶貴的資源，用于理解和探索耐力訓(xùn)練的多組織分子效應(yīng)，并已在公共存儲庫（https：//motrpac-data.org/）中公開發(fā)布。就在同一天，體育活動分子傳感器聯(lián)盟（MoTrPAC）還在 Nature Metabolism 和 Nature Communications 期刊發(fā)表了兩篇論文。分別揭示了大鼠皮下白色脂肪組織對運(yùn)動鍛煉的性別差異和多組學(xué)響應(yīng)，以及運(yùn)動對復(fù)雜性狀遺傳相關(guān)基因調(diào)控的影響。