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經常鍛鍊是預防肥胖、糖尿病等代謝疾病的最佳方法之一。然而，鍛鍊的好處因人而異。

近期，哥本哈根大學（University of Copenhagen）的科學家們利用一種新技術，揭示出不同類型的肌肉纖維在運動後發生了不同的變化，爲運動如何改善代謝健康提供了新的洞見。研究結果發表在《自然》旗下的Nature Communications上。

研究人員招募了一些健康的志願者，讓他們進行爲期12周的耐力運動訓練。在志願者訓練前和訓練12周後，採集了一些肌肉樣本並進行凍幹處理。然後，他們從樣本中提取出了快縮型肌纖維和慢縮型肌纖維。

骨骼肌含有許多微小的纖維，可分爲快縮型和慢縮型肌纖維。簡單地說，快肌纖維會產生爆發性能量，但會很快疲勞；而慢肌纖維能量較低，但耐力較強。肌纖維的比例不同，運動可能對人產生的益處也不同。

在一塊肌肉中，成千上萬的纖維被結締組織捆綁在一起，並散佈着一系列具有支持功能的細胞類型。因此，過去很難解釋整個肌肉樣品的結果，並將觀察到的變化與特定的細胞類型聯繫起來。

圖片來源：123RF

“已知代謝紊亂和幾種肌肉疾病，會影響特定的肌纖維類型，詳細研究特定的纖維類型至關重要。”該研究的第一作者Atul Deshmukh教授說，“先前，涉及肌纖維的大規模蛋白質分析研究要求從新鮮獲得的肌肉活檢物中分離出單根肌纖維。分離肌纖維耗時較長，造成了這種方法的侷限。而我們採取的新方法能對已收集的肌肉活檢物進行肌纖維分析，併爲將來的研究做鋪墊。

利用凍幹處理的肌肉活檢樣本，結合高靈敏度的質譜儀，研究人員對分離的肌纖維進行了蛋白質組學分析，這種方法可以在樣本中同時測量4000多種蛋白質。

▲ 研究示意圖（圖片來源：參考資料[2]）

分析結果發現，運動分別改變了快肌纖維和慢肌纖維中數百種蛋白的表達。更重要的是，收縮蛋白、分泌蛋白、線粒體蛋白、涉及脂肪代謝、葡萄糖代謝等過程的不同蛋白在兩種肌纖維中的表達變化存在差異，顯示出快肌纖維和慢肌纖維適應運動的反應不同。

研究人員指出，以更精細的水平理解不同類型的肌纖維在代謝中所起的作用，不僅有助於在治療代謝性疾病中發揮骨骼肌作爲藥理學靶組織的巨大潛力，而且還有助於避免影響心肌的副作用。因爲心肌由特殊纖維組成，與慢縮型骨骼肌纖維有一些相似之處。

通訊作者、哥本哈根大學營養、運動和體育系的Jørgen Wojtaszewski教授補充說：“找出與纖維類型相關的不同蛋白，是鑑定出快縮型肌纖維特異性骨骼肌蛋白的第一步，在此基礎上，我們可以將藥物靶向遞送到特定的纖維類型，避免給心臟帶來潛在的副作用。“

參考資料:

[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/

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