巴塞尔大学(University of basel)的研究人员研究了老鼠的肌肉适应性,发现耐力训练会导致显著的肌肉重塑,这在肌肉根据训练状态不同表达基因的方式上很明显。改变基因激活模式的表观遗传变化在这些适应中起着至关重要的作用,使训练后的肌肉更有效,更能适应长时间的锻炼。
我们锻炼我们的耐力越多,我们就变得越健康——我们的肌肉也是如此。它们适应了负载,并且能够在一段时间内表现更好一段时间。科学家们现在对这些肌肉的适应性有了新的认识。
耐力训练有很多好处。有规律的锻炼不仅能增强我们的整体健康,还能引起肌肉结构的显著变化。这带来了我们熟悉的训练好处:肌肉不容易疲劳,产生更多的能量,并优化氧气的使用。巴塞尔大学的研究人员最近更深入地研究了这些肌肉的变化,他们在老鼠身上做了实验,以此作为他们发现的基础。
“肌肉对体力活动的适应是一个公认的现象,”长期在巴塞尔大学生物中心研究肌肉生物学的Christoph Handschin教授说。“我们想了解在运动训练中肌肉到底发生了什么。”他和他的团队现在在《自然-新陈代谢》杂志上发表了新的见解。
训练状态反映在基因上
在目前的研究中,Handschin的团队比较了未经训练的老鼠和经过训练的老鼠的肌肉,并研究了基因表达在运动后的变化。第一作者Regula Furrer说:“由于耐力训练诱导了大量的肌肉重塑,我们假设这种适应将反映在基因表达上。”“然而,与我们的预期相反,与休息训练的肌肉相比,相对较少的250个基因的表达发生了变化。”引人注目的是,大约1800到2500个基因在剧烈运动后受到调节。有多少基因和哪些基因在很大程度上取决于训练状态。”
肌肉对身体压力的反应不同
例如,在未经训练的肌肉中,耐力训练激活了炎症基因,由微小的损伤触发,导致我们所知的肌肉酸痛。“我们不能在训练过的老鼠身上观察到这一点;相反,保护肌肉的基因更活跃。因此,训练后的肌肉对运动压力的反应完全不同,”Furrer解释道。“他们更有效率,更有弹性——简而言之,他们能更好地应对身体负荷。”
表观遗传模式决定了肌肉的适应性
问题是:肌肉对耐力运动的反应为何会因训练状态的不同而不同?科学家们在表观遗传学中找到了答案。基因是通过所谓的表观遗传修饰,即基因组中的化学标签来开启或关闭的。Furrer强调说:“令人惊讶的是,未经训练和训练的肌肉之间的表观遗传模式完全不同,许多这些修饰发生在控制许多其他基因表达的关键基因上。”因此,与未训练的肌肉相比,运动激活了一个完全不同的程序。
这种表观遗传信息决定了肌肉对训练的反应。“长期的耐力训练改变了肌肉的表观遗传模式,无论是短期还是长期。经过训练的肌肉似乎通过其表观遗传模式为长时间的锻炼做好了准备。他们的反应要快得多,工作效率也更高。”“每一次训练,肌肉的耐力都会增加。”
从老鼠到人类
研究人员揭示了老鼠的肌肉是如何随着时间的推移适应常规耐力训练的。下一步是找出这些结果是否也可以转移到人类身上。在竞技体育中,反映训练进度的生物标志物可以用来提高训练效率。
更重要的是:“了解健康肌肉的工作原理使我们能够理解疾病的问题所在,”Handschin说。这对于打开治疗与年龄或疾病相关的肌肉萎缩的创新途径至关重要。
参考文献:“雄性小鼠骨骼肌耐力训练适应的分子控制”,作者:Regula Furrer, Barbara Heim, Svenia Schmid, Sedat Dilbaz, Volkan Adak, Karl J. V. Nordstr?m, Danilo Ritz, Stefan A. Steurer, J?rn Walter和Christoph Handschin, 2023年9月11日,Nature metabolism。DOI: 10.1038 / s42255 - 023 - 00891 - y
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希望本篇文章《科学家对耐力训练如何改变你的肌肉有了新的认识》能对你有所帮助!
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