研究揭示運動使人健康的分子機制！并開發(fā)新型檢測方法！
坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家們進行的一項新研究表明，一個簡單的血液測試可能就能確定你的身體狀況。
這項測試可以作為跑步機測試的補充，跑步機測試是一種更傳統(tǒng)的健康臨床評估方法，它可以為個人提供關(guān)于他們身體對運動的分子反應(yīng)的更細微的信息。
血液測試是一項復(fù)雜研究的一個分支，該研究由一組研究人員進行，他們從一組個體在鍛煉前后進行了數(shù)十萬次分子測量。
"每個人都知道運動對你有好處，但我們真的不知道是什么在分子水平上驅(qū)動它，"遺傳學(xué)教授和主席Michael Snyder博士說。"我們一開始的目標(biāo)是對運動后的身體狀況進行高度全面的分析。"
圖片來源;Cell
研究小組追蹤了一系列生物過程的分子標(biāo)記，如新陳代謝、免疫、氧化應(yīng)激和心血管功能。來自36名研究參與者的數(shù)十萬次測量提供了一扇窗口，讓我們得以一窺劇烈運動期間身體經(jīng)歷的化學(xué)波動。據(jù)科學(xué)家們所知，這種運動后分子波動的綜合測量從未進行過。此外，研究小組還發(fā)現(xiàn)，身體最健康的參與者在運動前采集的靜息血液樣本中具有相似的分子特征。
"這給了我們一個想法，我們可以開發(fā)一個測試來預(yù)測一個人的健康水平，"Kevin Contrepois博士說，他是遺傳學(xué)系代謝組學(xué)和脂質(zhì)組學(xué)的主任。"有氧健身是衡量壽命的最好方法之一，所以一個簡單的血液測試就可以提供這方面的信息，這對個人健康監(jiān)測是非常有價值的。"
有了這些初步的數(shù)據(jù)，該團隊創(chuàng)建了一個原理驗證測試，并為此提交了專利申請。該測試目前還不向公眾開放。一篇描述這項研究的論文于5月28日發(fā)表在Cell雜志上。
一連串的變化
Snyder的團隊開始著手更好地理解身體素質(zhì)變化背后的分子變化。醫(yī)學(xué)健康評估的黃金標(biāo)準(zhǔn)是一個峰值VO2測試，它測量一個人在高強度運動時的峰值耗氧量，并把這個分數(shù)作為有氧健身的指標(biāo)。但是Snyder和他的團隊想要更多的細節(jié)，特別是運動在分子水平上引發(fā)變化的方式。
他們在跑步機上對包括Snyder在內(nèi)的36個人進行了VO2測試。參與者，無論男女，平均體重指數(shù)為29公斤/平方米，年齡范圍為40至75歲。在跑步機測試之前，研究人員繪制了一個基線血液樣本。然后，參與者戴上氧氣測量面罩，以一個稍微傾斜的角度跑步，直到耗氧量達到峰值，然后停止跑步，離開跑步機。研究人員分別在參與者達到高峰后的2分鐘、15分鐘、30分鐘和60分鐘采集了他們的血液樣本。
"所有這些測量都讓我們能夠描述運動后發(fā)生的分子事件的變化，"Snyder說。"我們知道，鍛煉會導(dǎo)致一系列的生理反應(yīng)，如炎癥、新陳代謝和激素波動，但這些測量數(shù)據(jù)讓我們能夠以前所未有的細節(jié)來描述這些變化。"
結(jié)果表明，在運動后的前兩分鐘，身體會經(jīng)歷一系列激烈的分子活動。在大多數(shù)參與者中，炎癥、組織愈合和氧化應(yīng)激(新陳代謝的一種自然副產(chǎn)品)的分子標(biāo)記，在他們跳下跑步機后不久急劇上升，隨后身體開始恢復(fù)。代謝的分子標(biāo)志物各不相同，Snyder說。2分鐘后，血液樣本顯示，人體在代謝某些氨基酸以獲取能量，但在大約15分鐘后，它轉(zhuǎn)而代謝葡萄糖--一種糖。"身體分解糖原是其運動恢復(fù)反應(yīng)的一部分，所以這就是為什么我們看到那個高峰稍晚一些，" Snyder說。糖原是儲存葡萄糖的一種形式。
作為研究的一部分，Snyder還比較了胰島素抵抗個體的分子反應(yīng)，這意味著他們不能正常處理葡萄糖。"我們看到的主要區(qū)別是，胰島素抵抗的個體在運動后的免疫反應(yīng)很弱，"他說。
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血液健康測試
雖然這并不是該團隊的初衷，但他們注意到，在峰值VO2測試中表現(xiàn)更好的參與者的基線測量中存在一些一致性。在這些個體中，研究人員發(fā)現(xiàn)一組分子與個體的有氧適能水平有很強的相關(guān)性。他們發(fā)現(xiàn)了數(shù)千個分子的集合，包括免疫、新陳代謝和肌肉活動的標(biāo)記，這些分子與一個人的有氧適能相關(guān)。"在這一點上，我們還沒有完全理解這些標(biāo)記之間的聯(lián)系，以及它們是如何與更好的健康狀況聯(lián)系在一起的，" Snyder說。研究人員希望在未來的調(diào)查中解開這些聯(lián)系。
Snyder說，由于這項研究中所做的分子圖譜分析是如此徹底，因此醫(yī)生在診所中使用它是不現(xiàn)實的；這將是昂貴的，并提供了更多不必要的信息。但他的團隊正在努力將生物標(biāo)志物削減到最能代表一個人健康水平的水平，以使該測試在更廣泛的應(yīng)用中具有實用性。Contrepois說，研究小組已經(jīng)在開發(fā)一種算法，從這些分子中選出與VO2峰值結(jié)果高度相關(guān)的一個子集。隨著研究人員不斷優(yōu)化健康測試，他們希望有一天它能成為一種更快、更便宜、更方便的方法，讓人們能夠客觀地測量有氧健身
