運動是“良藥”，但能不能發揮藥效，還得看運動量..._風聞

對於健康而言，鍛鍊身體從來就是“物超所值”的，它好比一劑處方藥，不僅廉價，而且還能幫助我們改善線粒體生物能學，以達到強身健體，延年益壽的功效，從而提高生活質量。

世界衞生組織健康促進部主任Ruediger Krech博士曾説過：“任何類型、任何持續時間的體育活動都能改善健康和幸福感，多多益善！”

然而，“運動如藥”的非凡治療潛力在一些人羣中並沒有完全發揮出來。就像有的人一直在加強健身計劃，卻發現自己好像並沒有從中收穫到運動帶來的益處？

據估計，有超過20%的人即使按照目前推薦的指南進行鍛鍊，也無法在心肺健康方面取得有意義的改善。

那麼，是不是意味着，這些鍛鍊指南並不適合特定人羣？

近日，發表在《Nature Communications》上的一項新研究中，來自澳大利亞維多利亞大學、墨爾本大學和德國糖尿病中心臨牀糖尿病學研究所的聯合研究團隊結合多組學技術在肌細胞內發現了一個複雜且以前未被證實的線粒體適應網絡，該網絡受到了運動量的影響。

這項新研究集中在線粒體上，線粒體是細胞內能量轉換的主要場所，在其他重要的生物過程中都發揮着關鍵作用。因此，線粒體缺陷與多種疾病和衰老有關。

鍛鍊身體是以最自然的方式誘導線粒體生物發生的“療法”之一。因此，對於理解這一過程的複雜性和人類骨骼肌線粒體蛋白質組的可塑性來説，運動是一個很好的模型。

關於線粒體生物發生的傳統觀點認為，單個線粒體蛋白質的變化與線粒體含量的變化具有化學計量關係。儘管這一點以前曾受到質疑，但目前仍然是一個懸而未決的問題。

為了挑戰這一範式，研究人員設計了一個實驗模型，並結合多組學技術（轉錄組學、蛋白質組學和脂質組學）與生物化學和系統歸一化相結合，發現了一個複雜且以前未被證明的不同優先級的線粒體適應網絡。

該團隊此前的研究已經證明，運動量的變化會導致線粒體含量和線粒體生物發生標誌物的變化。

在這項實驗中，10名18至35歲的男性志願者依次接受高強度間歇訓練（HIIT）和不同劑量（低、中和高強度）的訓練，並在基線和每一階段訓練後進行肌肉活檢，以幫助研究人員明確哪些線粒體適應有助於改善其功能，哪些線粒體適應性取決於運動量。

通過質譜技術繪製個體的蛋白質和脂質，研究人員可以同時監測線粒體的所有成分，並觀察它們如何隨着時間的推移發生顯著變化。他們發現，運動量的變化誘導了從肌肉活檢中分離出的線粒體蛋白產量變化，以及檸檬酸合成酶（常用的線粒體含量生物標誌物）活性的變化，這與以前的研究結果一致。

然後，他們確認了線粒體生物發生的經典標誌物，如在全肌肉裂解液中評估的氧化磷酸化（OXPHOS）亞基的蛋白質含量，以及對線粒體呼吸功能的測量，大部分都是隨着運動量的變化而變化。

然而，低強度運動沒有導致這些標誌物發生任何變化。

研究人員發現，數以百計的轉錄物、蛋白質和脂質的變化與線粒體含量的整體增加並不存在隨機聯繫。在大多數情況下，線粒體生物發生和呼吸功能標誌物的絕對變化與線粒體含量的總量增加成化學計量關係。這與以前的研究結果一致，表明運動量引起的線粒體呼吸功能標誌物的絕對變化主要是由線粒體含量的整體變化驅動的。增強氧化磷酸化（OXPHOS）電子傳遞對提高ATP生成比增加OXPHOS機制的丰度更為重要。

此外，研究人員還證明運動誘導的個體蛋白質、蛋白質功能類別和代謝途徑的變化遵循明顯不同的適應模式，這與整體訓練誘導的線粒體含量增加沒有化學計量關係。

因此，這項研究意味着，運動量才是關鍵，中高強度的運動能更好地收穫運動帶來的益處。

研究人員表示，雖然不能完全排除訓練時間的影響，但上述發現只是幾個運動“處方”變量中一個變化導致的結果。

但這項研究是重要的一步，它最終將更新目前針對特定條件的運動指南，並提供個性化的“處方”，以最大化改善線粒體的功能，並將其納入臨牀實踐。

該團隊下一步將調查其他運動“處方”變量（影響，如強度、頻率和恢復）對線粒體適應的影響。未來的研究還應該調查運動類型的影響，例如：跑步、游泳和阻力訓練，以及不同人羣之間的影響。

最終，該團隊希望患有2型糖尿病、癌症、甚至某種類型的線粒體疾病的人，能夠接受運動生理學家的轉診，由他們根據該團隊的研究結果開出一個量身定做的運動方案。

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41467-021-27153-3