根據今天發表在eLife上的一項針對男性的研究,科學家們對高強度間歇訓練 (high-intensity interval training,HIIT) 對人體骨骼肌的影響有了新的認識。
研究結果發現,HIIT 增加了骨骼肌中對能量代謝和肌肉收縮至關重要的蛋白質的數量,並在化學上改變了關鍵的代謝蛋白質。這些結果可以解釋 HIIT 對新陳代謝的有益影響,並為探索運動如何影響這些過程的進一步研究鋪路。
“運動有許多有益的作用,可以幫助預防和治療代謝疾病,這可能是骨骼肌能量使用變化的結果。我們想了解運動如何改變肌肉的蛋白質含量以及它如何調節這些肌肉的活動蛋白質透過一種叫做乙醯化的化學反應,”丹麥哥本哈根大學營養、運動和運動系副教授、共同通訊作者 Morten Hostrup 說。當小分子組的一個成員乙醯化與其他分子結合時會發生乙醯化,並會影響蛋白質的行為。
在他們的研究中,該團隊招募了八名健康、未經訓練的男性志願者來完成為期五週的高強度自行車訓練。男性每週鍛煉 3 次,以超過最大心率 90% 的目標速率完成四分鐘的騎行,然後休息兩分鐘。他們每次鍛鍊重複這種模式四到五次。
使用一種稱為質譜分析的技術,該團隊分析了在研究之前和完成訓練之後從參與者大腿採集的組織樣本中 3,168 種蛋白質組成的變化。他們還檢查了與 464 種乙醯化(acetylation)蛋白質上的 1,263 個離氨酸乙醯位點有關的變化。
他們的分析顯示用於構建粒線體的蛋白質的產量增加,粒線體在細胞中產生能量,以及與肌肉收縮相關的蛋白質。該團隊還確定了參與細胞能量產生的粒腺體蛋白質和酶的乙醯化化增加。此外,他們觀察到降低骨骼肌鈣敏感性的蛋白質數量的變化,這對肌肉收縮至關重要。
結果證實了運動後骨骼肌蛋白發生的一些眾所周知的變化,並確定了新的變化。例如,鈣敏感性降低可以解釋為什麼運動員疲勞後肌肉收縮更難發生。這項工作還發現,運動引起的乙醯化調節蛋白質的變化可能有助於促進新陳代謝。
“使用最先進的蛋白質組學技術,我們的研究提供了關於骨骼肌如何適應運動訓練的新資訊,包括識別新的運動調節蛋白和乙醯化,”共同通訊作者 Atul Deshmukh 總結道。哥本哈根大學諾和諾德基金會基礎代謝研究中心教授。“我們希望我們的工作能激發對運動如何幫助改善人類代謝健康的進一步研究。”
鄭醫師補充:
高強度間歇運動(high-intensity interval training,HIIT)一直是重量訓練中不可或缺的一環,對於提高新陳代謝及幫助體重控制有莫大的助益,但身體是如何透過HIIT來提高代謝率的確實機制,鮮少有研究來實際探討,這項研究是絕佳的示範說明,鼓勵大家經常透過HIIT來幫助身體提高代謝率,幫助體重控制維持。
參考文獻:
- Ben Stocks, Anders Krogh Lemminger, Morten Hostrup, Alba Gonzalez-Franquesa, Jeppe Kjærgaard Larsen, Julia Prats Quesada, Martin Thomassen, Brian Tate Weinert, Jens Bangsbo, Atul Shahaji Deshmukh. High-intensity interval training remodels the proteome and acetylome of human skeletal muscle. eLife, 2022; 11 DOI: 10.7554/eLife.69802
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