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眾所周知,
運動對每個人都是有益的,它可以保持身體健康,並通過各種機制降低多種疾病和死亡風險。然而,任何兩個採用相同類型運動的個體之間的反應差異卻相當驚人:例如,有些人在運動後耐力得到提升,而另一些人則受益於血糖水平的改善。迄今為止,個體基線臨床資料中沒有任何內容能有助於我們預測誰最有可能從特定類型的運動中獲得顯著的心肺健康益處。關於生理健康與整體健康之間的聯繫依然難以捉摸。
近日,發表在
《Nature Metabolism(自然代謝)》上的一項研究中,來自
哈佛醫學院貝斯以色列女執事醫學中心(BIDMC)
領導的研究團隊為這些未解決的問題提供了新的見解。該研究將有助於確定最有可能使個體受益的特定運動類型,以及確定與代謝有關疾病的新治療靶點。越來越多的證據表明,運動誘導化學物質分泌並進入循環系統,從而對遠端器官產生影響。為了揭示這背後的細節以及運動在不同人群中的影響差異,研究人員測量了654名久坐不動的成年人在20周耐力鍛鍊前後血液中大約5000種蛋白質水平的變化。研究人員發現,147種蛋白質的血漿水平表徵了個體的心肺適能(VO2max,最大攝氧量)。
最大攝氧量是指在人體進行最大強度的運動時所能攝入的氧氣含量。它是衡量人體心肺功能的直接指標,與個體健康密切相關,也是反映人體有氧運動能力的重要指標,高水平最大攝氧量是高水平有氧運動能力的基礎。另一組102種蛋白質的血漿水平表徵個體在完成運動後最大攝氧量的變化。該研究通訊作者、BIDMC心血管醫學系主任、個人基因組學和心臟代謝疾病學術帶頭人
Robert Gerszten教授說:「我們鑑定出一些來自骨骼、肌肉和血管的蛋白質,這些蛋白質與心肺適能密切相關,以前從未有研究將這些蛋白與運動反應相關聯。」
Robbins補充道:「儘管先前的研究表明,個體的基線健康水平與其對運動的反應無關,但令人感興趣的是,基線最大攝氧量的蛋白質譜與其對運動幹預的反應之間存在著極小重疊。」有了這些信息,
該團隊開發了一種基於臨床特徵的蛋白質評分策略,可以提高對個體疾病和可訓練性或最大攝氧量變化的預測能力。例如,該評分能夠識別出儘管參加了標準化運動項目但仍無法顯著改善心肺健康狀況的個體。此外,研究人員在一個單獨的運動隊列中驗證了該研究結果,進一步將21種蛋白質與社區隊列中發生的全因死亡率聯繫起來,並使用基於抗體的分析重現了主要研究結果約75%的特異性。這
進一步強調了心肺適能與長期健康結果之間的聯繫。總之,
該研究闡明了與心肺健康相關的生物途徑,並強調了蛋白質生物標誌物在確定人體運動反應性方面的潛在附加價值。Gerszten說:「雖然沒有任何一種藥物能夠重現運動帶來的如此多樣性的益處,但我們的研究有助於建立一個路線圖從而探索潛在的幹預措施,並邁出將個性化運動作為一種治療方案的重要一步。「他指出,還需要更多的研究將這些發現擴展至更廣泛的人群,並進一步完善不同蛋白質在運動前後的確切影響。
論文連結:
https://www.nature.com/articles/s42255-021-00400-z