史丹福大學提出用血液測試來測量有氧適能的可能性

2020-12-06 太平洋電腦網

來自史丹福大學的一項令人印象深刻新研究對人體對運動的分子反應進行了有史以來最徹底的調查。 這項研究詳細記錄了單節有氧運動是如何引發廣泛的系統性分子變化的,研究結果指向了未來可能的血液測試,可以客觀地測量一個人的總體體能。

「每個人都知道運動對你有好處,但我們真的不知道是什麼在分子水平上推動了這一點,」新研究的共同主要作者Michael Snyder解釋說。「我們一開始的目標就是要對運動後身體內發生的事情進行高度全面的分析。」

目前可用來衡量一個人的有氧適能的最好的一般測試叫做VO2峰值測試。這涉及受試者在跑步機上跑步,強度逐漸增加,同時通過面罩測量耗氧量。當一個人的耗氧量達到一個穩定的峰值時,無論運動強度如何增加,都會達到最大VO2測量值。

史丹福大學的研究招募了36名受試者,年齡在40到75歲之間,有不同程度的胰島素抵抗。受試者隨後進行了傳統的VO2峰值測試,並在運動測試之前和之後進行了血樣採集。研究人員沒有在峰值VO2測試後只取一個血樣,而是收集了四次運動後的血樣--在運動後2分鐘、15分鐘、30分鐘和60分鐘後。這使得研究人員能夠從一個前所未有的時間角度研究分子變化。

「所有這些測量結果使我們能夠描述出運動後發生的分子事件的編排,」Snyder說。「我們知道運動會引起一系列生理反應,如炎症、新陳代謝和激素波動等,但這些測量使我們能夠以前所未有的細節來描述這些變化。」

研究人員在受試者完成運動後兩分鐘後就檢測到了強烈的分子反應。各種代謝和免疫的生物標誌物立即激增,然而,隨著時間的推移,研究人員檢測到了快速變化。在兩分鐘的測試中,受試者們發現受試者們在代謝胺基酸來獲取能量,但到了15分鐘時,這已經轉移到了代謝葡萄糖。

「身體分解糖原是運動恢復反應的一部分,所以這就是為什麼我們看到那個峰值會在稍晚一點的時候出現。」Snyder解釋說。那些預先存在胰島素抵抗的受試者在運動後表現出不同的分子活動。Snyder指出,這些受試者在運動後一般會立即表現出免疫反應減弱。

從這項強有力的研究中獲得的更直接實用的成果之一或許是建議用簡單的血液測試來取代傳統的VO2峰值測試,作為客觀地測試一個人的體能的方法。該研究確實發現受試者的基線血液測試和他們隨後的VO2峰值結果之間存在明顯的相關性。

這種相關性表明,通過VO2峰值測試收集到的有氧適能數據也可以從血液樣本中收集。研究人員需要克服的問題將是找到一種簡化測試的方法,並找到一個小的分子生物標誌物子集,能夠代表VO2峰值數據。

目前這項研究中使用的測試是非常龐大的,分析了成千上萬種不同的分子生物標誌物。顯然,這對於普通的臨床測試來說是不可行的,但研究人員目前正在開發一種算法,通過收集到的大量數據,篩選出幾個與VO2峰值數據最相關的分子生物標誌物。

「有氧健身是衡量長壽的最佳方法之一,所以一個簡單的血液測試,可以提供這些信息將是個人健康監測的有價值的個人健康監測,」這項研究的共同領導作者Kévin Contrepois說。

這項新研究發表在 《細胞》 雜誌上。

【來源:cnBeta.COM】

相關焦點

  • Apple Watch新增有氧適能檢測 隨時了解自己的心肺健康
    騰訊科技 鍾文澤 北京時間 12 月 15 日凌晨,蘋果正式推送了 iOS 14.3 的推送,在手機系統更新的同時,watchOS 7 也進行了推送更新,在更新之後,運行著 watchOS 7 的 Apple Watch 將新增對於有氧適能的
  • 史丹福大學開發「實時ELISA」,可連續快速檢測多種生物標誌物水平
    本文為轉化醫學網原創,轉載請註明出處作者:Cathy導言:近日,史丹福大學開發出了「實時ELISA」技術,可對體內多種生物標誌物水平進行實時動態監測。常規的體檢一般都會進行血液檢查,這種檢測可為常規的診斷提供依據,但這種通用的測試僅能在單個時間段內提供血液快照信息,而無法進行動態的監測。對循環系統中的生物分子進行連續不斷的實時檢測,可以提供有關患者健康狀況及其治療反應的見解。
  • 加州或有160萬感染 史丹福大學報告:證實早就「群體免疫」?
    昨天,史丹福大學第一份新冠病毒檢測報告出爐,這份報告檢測了矽谷3300名隨機挑選的居民,發現有2.5%到5.2%的人群的血液中含有新冠病毒抗體,這一數字表明,在總人口約200萬人的矽谷,患有新冠病毒的人數在4.8萬人至8.1萬人之間,而官方統計只有1800多人確診。
  • 史丹福大學科學家發現用聲音也能燒開水
    5月12日資訊,用高溫可以將水燒開是我們在日常生活中的常識,我們需要燒開的水來泡茶,泡咖啡,做湯 ,做菜,最近史丹福大學實驗室的科學家又提出了一個新的方法來燒水,這個方法就是使用聲音。史丹福大學實驗室的科學家提出通過使用一種強大聲音,迅速將水氣化,考慮水分子在加熱時趨向於以加速度運動,足夠大的聲波似乎也能夠達到同樣的效果,如果你曾經將水放到低音炮附近,你會看到水會產生非常多的波紋,這是同樣的道理。
  • 或成敗血症病人救星:斯坦福創新設備能對血液進行實時連續監測
    據外媒報導,對病人血液變化的持續監測對醫生來說是革命性的重大進步,史丹福大學的一個生物工程師團隊讓我們離這一現實又近了一步。近日發表在《Nature Biomedical Engineering》上的一項新研究描述了一種有可能檢測出醫生需要監測的任何分子或蛋白質的血液水平的實時變化的新型設備。
  • 「Nature子刊」史丹福大學開發「實時ELISA」,可連續快速檢測多種生物標誌物水平
    常規的體檢一般都會進行血液檢查,這種檢測可為常規的診斷提供依據,但這種通用的測試僅能在單個時間段內提供血液快照信息,而無法進行動態的監測。對循環系統中的生物分子進行連續不斷的實時檢測,可以提供有關患者健康狀況及其治療反應的見解。
  • 男性精子和血液 真能幫女性保持年輕?
    若喝血不利於健康,那麼顯然起不到「返老還童」的作用:生命的基本原理影響下,很少哪個有病的人是看起來美麗動人的,這也正是人類願意選擇漂亮配偶的原因:至少身體健康的可能性更大,產出健康下一代的可能性更高。如果喝血不能「返老還童」,那麼輸血呢?
  • 【p值之爭】史丹福大學陸教授有話說
    自身有方差。有時看著p值很小,置信區間卻很寬。但所有的替代方案都會存在同樣的問題。所以p值是評價隨機影響的重要指標,是必要條件之一。但不是充分條件。只用p值決定科研成果是對p值的錯誤使用。醫生不會用一個指標去診斷疾病」。「臨床意義在先,統計學意義在後。無臨床意義的研究不需要統計驗證。」在這篇論文中陸老師還特別提出了數據質量的問題:「進入分析的數據是垃圾,所產出的只能是垃圾!」
  • 用循環神經網絡進行文件無損壓縮:史丹福大學提出DeepZip
    選自史丹福大學作者:Kedar Tatwawadi機器之心編譯參與:李澤南、黃小天神經網絡不僅可以分析、識別特徵,提出預測,還可以壓縮文件。史丹福大學的研究者最近提交的論文中,循環神經網絡捕捉長期依賴關係的優勢被用於無損壓縮任務中,這種被稱為 DeepZip 的技術已在文本和基因組數據文件中得到了實驗。研究人員稱,其結果頗具潛力。
  • 從史丹福大學園區的成功看中國高校改革
    二十年後的1998年5月,當時的國家最高領導人在慶祝北京大學建校一百周年大會上提出,「為了實現現代化,中國要有若干所具有世界先進水平的一流大學」;2009年,這一宣言以「985工程」(以講話時間即1998年5月命名)的名義正式落地,進入實施階段。如果我們現在提示這些工程只是「投資和花錢」性質,人們可能會感到很奇怪:教育不花錢能行嗎?
  • 史丹福大學醫學院:五分之一的COVID-19患者還感染了其它呼吸道病毒
    史丹福大學醫學院:五分之一的COVID-19患者還感染了其它呼吸道病毒  Emma Chou • 2020-03-31 10
  • 用人造血液可以替代人體血液?華盛頓大學的教授說可以
    即溶型人造血粉末:即將進行人體血液替代品試驗位於聖路易斯的Allan博士的實驗室裡的一幕——在將血紅細胞注入試管的同時,人們用微小的工具來測量兔子主動脈的反應,計算主動脈的收縮強度。Allan博士和他的團隊正在努力確保在給兔子注入由其研發的人造血液後,兔子主動脈的反映情況與注射前一致。
  • 斯坦福最新研究:用AI重建化學元素周期表
    而由史丹福大學物理學教授們開發的一個新型人工智慧(AI)程序,在幾個小時內就完成了同樣的壯舉。這個名為Atom2Vec的程序,通過在線資料庫分析化合物名稱列表,成功地學會了區分不同原子。史丹福大學文理學院的研究負責人張壽成教授和物理學教授傑克遜·伍德說:「我們想知道人工智慧是否足夠聰明,可以自己發現元素周期表。我們的團隊已經證明了這一點。」
  • 史丹福大學最強專業?
    史丹福大學最強專業主要有計算機科學、化學工程、土木工程、電氣工程、機械工程學、工程物理學、環境工程、生物工程、計算機系統工程 、產品設計、城市研究、建築設計、數學及計算機科學、航空航天、能源資源工程、管理學與工程、材料科學與工程、生物力學工程、地質工程學與水文學等。
  • 史丹福大學《自然·通訊》觀點:邁向腦組織生物材料,Gels?
    近日,史丹福大學Eric A. Appel教授在7月《Nature Commun.》頂刊上發表題為Towards brain-tissue-like biomaterials的觀點以討論腦組織生物材料及未來研究方向。
  • 史丹福大學《自然·通訊》觀點:邁向腦組織生物材料,Gels?
    近日,史丹福大學Eric A. Appel教授在7月《Nature Commun.》頂刊上發表題為Towards brain-tissue-like biomaterials的觀點以討論腦組織生物材料及未來研究方向。需要類似腦組織的生物材料許多新興技術都需要創建類似於大腦組織的生物材料。
  • 史丹福大學正建造另一種引力波探測器,藏在地下的原子幹涉儀!
    起初史丹福大學實驗物理學家Jason Hogan和Mark Kasevich從未打算讓他們的設備以這種方式實現。當Hogan開始他在Kasevich實驗室的研究生學習時,他轉而專注於測試引力對原子的影響。但與理論物理學家、物理學教授Savas Dimopoulos和研究生們的談話(經常被卡塞維奇辦公室對面大廳裡的一臺濃縮咖啡機引誘下樓)讓他們開始考慮它作為高靈敏度探測器的用途。
  • 用人造血液可以替代人體血液?華盛頓大學的教授說可以!
    位於聖路易斯的Allan博士的實驗室裡的一幕——在將血紅細胞注入試管的同時,人們用微小的工具來測量兔子主動脈的反應,計算主動脈的收縮強度。Allan博士和他的團隊正在努力確保在給兔子注入由其研發的人造血液後,兔子主動脈的反映情況與注射前一致。
  • 史丹福大學:量子版本的阿基米德螺杆泵
    論文前三名作者為在史丹福大學的中國學者,論文主導為史丹福大學物理學家班傑明·列夫(Benjamin Lev)。列夫曾在國內幾所大學擔任客座教授:天津大學(1986年夏季)、北京交通大學(2017–20)、成都大學(2017–20)、南京航空航天大學(2018–20)、南京信息工程大學(2018–),、和南京審計大學(2018 –)。
  • 史丹福大學教授Albert Koong與腫瘤放射科副主任Daniel Chang來細胞中心參觀
    2016年11月09日上午,史丹福大學腫瘤生物學教授Albert Koong與腫瘤放射科副主任Daniel Chang一起