▎药明康德内容团队编辑

经常锻炼是预防肥胖、糖尿病等代谢疾病的最佳方法之一。然而，锻炼的好处因人而异。

近期，哥本哈根大学（University of Copenhagen）的科学家们利用一种新技术，揭示出不同类型的肌肉纤维在运动后发生了不同的变化，为运动如何改善代谢健康提供了新的洞见。研究结果发表在《自然》旗下的Nature Communications上。

研究人员招募了一些健康的志愿者，让他们进行为期12周的耐力运动训练。在志愿者训练前和训练12周后，采集了一些肌肉样本并进行冻干处理。然后，他们从样本中提取出了快缩型肌纤维和慢缩型肌纤维。

骨骼肌含有许多微小的纤维，可分为快缩型和慢缩型肌纤维。简单地说，快肌纤维会产生爆发性能量，但会很快疲劳；而慢肌纤维能量较低，但耐力较强。肌纤维的比例不同，运动可能对人产生的益处也不同。

在一块肌肉中，成千上万的纤维被结缔组织捆绑在一起，并散布着一系列具有支持功能的细胞类型。因此，过去很难解释整个肌肉样品的结果，并将观察到的变化与特定的细胞类型联系起来。

图片来源：123RF

“已知代谢紊乱和几种肌肉疾病，会影响特定的肌纤维类型，详细研究特定的纤维类型至关重要。”该研究的第一作者Atul Deshmukh教授说，“先前，涉及肌纤维的大规模蛋白质分析研究要求从新鲜获得的肌肉活检物中分离出单根肌纤维。分离肌纤维耗时较长，造成了这种方法的局限。而我们采取的新方法能对已收集的肌肉活检物进行肌纤维分析，并为将来的研究做铺垫。

利用冻干处理的肌肉活检样本，结合高灵敏度的质谱仪，研究人员对分离的肌纤维进行了蛋白质组学分析，这种方法可以在样本中同时测量4000多种蛋白质。

▲ 研究示意图（图片来源：参考资料[2]）

分析结果发现，运动分别改变了快肌纤维和慢肌纤维中数百种蛋白的表达。更重要的是，收缩蛋白、分泌蛋白、线粒体蛋白、涉及脂肪代谢、葡萄糖代谢等过程的不同蛋白在两种肌纤维中的表达变化存在差异，显示出快肌纤维和慢肌纤维适应运动的反应不同。

研究人员指出，以更精细的水平理解不同类型的肌纤维在代谢中所起的作用，不仅有助于在治疗代谢性疾病中发挥骨骼肌作为药理学靶组织的巨大潜力，而且还有助于避免影响心肌的副作用。因为心肌由特殊纤维组成，与慢缩型骨骼肌纤维有一些相似之处。

通讯作者、哥本哈根大学营养、运动和体育系的Jørgen Wojtaszewski教授补充说：“找出与纤维类型相关的不同蛋白，是鉴定出快缩型肌纤维特异性骨骼肌蛋白的第一步，在此基础上，我们可以将药物靶向递送到特定的纤维类型，避免给心脏带来潜在的副作用。“

参考资料:

[2] New technology reveals fast and slow twitch muscle fibers respond differently to exercise.Retreved12-JAN-2021. from https://cbmr.ku.dk/news/2020/twitching-fast-and-slow-new-approach-to-studying-muscle-fibers-reveals-different-responses-to-exercise-training/

新冠病毒专题

癌症突破

智慧之光

热门前沿