運動能力日變化的生理和分子分析

2020-12-06 科學網

運動能力日變化的生理和分子分析

作者:

小柯機器人

發布時間:2019/7/27 10:12:52

魏茨曼科學研究所Gad Asher團隊對運動能力日變化的生理和分子進行了分析。相關論文於2019年發表在《細胞—代謝》上。

該課題組研究人員發現,小鼠和人類在活動階段的早期和晚期都表現出日間運動能力的差異。小鼠白天的變化依賴於運動強度,並依賴於生理時鐘蛋白PER1/2。骨骼肌的高通量基因表達和代謝譜分析揭示了代謝途徑以白天依賴的方式在運動時被不停的激活。值得注意的是,研究小組發現ZMP,一種內源性AMPK激活劑,是由運動誘導的,以一種時間依賴的方式調節糖酵解和脂肪酸氧化途徑的關鍵步驟,並可能提高運動能力。總的來說,小組認為一天中的時間是鍛鍊能力和相關代謝途徑的主要調節因素。

據悉,身體的表現依賴於無數反應的協調行動,其中許多都在晝夜節律的控制之下。然而,在分子水平上對運動成績的時間依賴效應知之甚少。

附:英文原文

Title: Physiological and Molecular Dissection of Daily Variance in Exercise Capacity

Author: Saar Ezagouri, Ziv Zwighaft, Jonathan Sobel, Sébastien Baillieul, Stéphane Doutreleau, Benjamin Ladeuix, Marina Golik, Samuel Verges, Gad Asher

Issue&Volume: JULY 02, 2019 Vol30 Issue1

Abstract: Physical performance relies on the concerted action of myriad responses, many of which are under circadian clock control. Little is known, however, regarding the time-dependent effect on exercise performance at the molecular level. We found that both mice and humans exhibit daytime variance in exercise capacity between the early and late part of their active phase. The daytime variance in mice was dependent on exercise intensity and relied on the circadian clock proteins PER1/2. High-throughput gene expression and metabolic profiling of skeletal muscle revealed metabolic pathways that are differently activated upon exercise in a daytime-dependent manner. Remarkably, we discovered that ZMP, an endogenous AMPK activator, is induced by exercise in a time-dependent manner to regulate key steps in glycolytic and fatty acid oxidation pathways and potentially enhance exercise capacity. Overall, we propose that time of day is a major modifier of exercise capacity and associated metabolic pathways.

DOI: https://doi.org/10.1016/j.cmet.2019.03.012

Source: https://www.cell.com/cell-metabolism/fulltext/S1550-4131(19)30141-X

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