“最好的良药”！5篇顶刊蛋白组研究，揭示运动训练如何有益健康

1. 运动与骨骼肌代谢

◉ Cell Metab | 磷酸化修饰组揭示促进肌肉功能的关键蛋白

骨骼肌是运动产生效应的最大能量代谢器官。运动后最直观的改善就是肌肉力量，而运动导致的一系列健康益处也都与肌肉力量得到强化有关。2022年7月26日，发表在Cell Metabolism上的一项最新研究中，研究人员设置了三种不同类型运动形式 (分别为隔夜禁食后进行的急性耐力运动、短跑和抗阻运动)，首先在人体受试者中进行交叉试验，然后对骨骼肌活检进行磷酸化修饰组学分析。从而在肌肉中监测个体对不同类型运动的反应，揭示出所有运动类型共同的核心传导信号。

基于磷酸化修饰组学结果，研究人员识别了三种运动类型之间调节的不同磷酸化修饰信号网络，揭示了控制骨骼肌适应机制的基础。此外，研究发现一种从未被表征的蛋白质C18ORF25在所有类型的运动中都被磷酸化，它调节骨骼肌功能和运动能力，但不调节葡萄糖耐量或胰岛素敏感性。C18ORF25被鉴定为是一种运动调节的AMP激活蛋白激酶 (AMPK) 底物，对运动能力和骨骼肌功能至关重要。敲除C18ORF25后，小鼠的肌纤维减少、肌肉收缩力和运动能力降低。

图 三种运动模式的磷酸蛋白质组学研究示意图

2. 运动与骨形成

◉ Cell Metab | 蛋白组揭示运动促进骨形成和免疫功能的新机制

运动涉及骨骼和免疫系统中各种各样的生理过程，能促进骨形成和一系列免疫反应，进而预防骨质疏松及提高免疫力。2022年6月15日，中南大学湘雅医院罗湘杭教授团队在代谢领域顶刊Cell Metabolism发表最新研究。研究通过骨髓上清的蛋白质组学分析发现运动刺激骨髓脂肪代谢，骨髓脂肪脂解对骨形成和淋巴细胞生成具有重要作用。针对两个组别 (年轻和年老，久坐和运动) 的蛋白组分析，筛选到骨髓微环境中调控脂解的关键因子reticulocalbin-2 (RCN2)。

研究证明了RCN2是一种新的脂质分解因子，并阐明了运动过程中骨骼驻留细胞的能量供应机制。骨髓巨噬细胞在运动后分泌丰富的RCN2， RCN2结合到一个由Neuropilin组成的受体复合体NRP2和整合素ITGB1上，刺激该复合物激活cAMP-PKA信号通路，促进骨髓脂肪脂解，为骨形成和淋巴生成提供燃料。

图 骨骼驻留细胞的能量供应机制图解

3. 运动对整体代谢的影响

◉ Cell封面文章 | 蛋白组学破解运动有益健康之谜

运动不仅能够提高机体免疫力、增强心肺功能、改善认知能力等，还能对代谢和免疫等生理过程带来立竿见影的改变。不过该过程是如何实现的？目前还没有分子层面的答案。2020年5月28日，国际顶级学术期刊Cell以封面文章形式发表的研究中，研究团队对志愿者在有氧运动 (一晚上禁食后跑步机跑步) 前后 (运动前，及达到峰值耗氧量后的2、15、30、60分钟) 抽取血样，并运用蛋白组学、代谢组学、脂质组学和转录组学等方法进行系统分析。

首次揭示了运动在分子水平上对人体的影响，涉及能量代谢、炎症、氧化应激、组织修复和心血管反应等各个方面。定量分析显示，运动让9815个分子的水平在运动前后发生了变化，分子的变化与运动后的时间密切相关。运动后的早期，关键的生物过程主要包括能量代谢、氧化应激和免疫反应，而运动后的晚期则为能量平衡、组织修复和重塑。

图 全面分析运动在分子水平上对人体的影响

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