运动产生的关键分子有助于健康的改善


当前有规律地运动已被证明有助于减肥、调节食欲和改善代谢状况,特别是对于超重和肥胖的人群,运动也可以防止肥胖、2型糖尿病和其他心脏代谢疾病的发生。然而,介导健康运动的分子和细胞机制仍不清楚。如果能够理解运动引发这些益处的机制,有助于帮助许多人改善健康。

 

2022年6月贝勒医学院、斯坦福医学院和合作机构的研究人员在《自然》杂志上报道了他们在血液中发现了一种分子,这种分子是在运动过程中产生的,可以有效减少小鼠的食物摄入和肥胖。科学家对在跑步机剧烈跑步后小鼠的血浆化合物进行了全面分析。发现由运动诱导产生一种被称为N-乳糖基苯丙氨酸(Lac-Phe)的修饰氨基酸。它是由乳酸(剧烈运动的副产物,负责肌肉的烧灼感)和苯丙氨酸(蛋白质的组成部分之一的氨基酸)合成的。

这种分子可以抑制进食和肥胖。在饮食诱导的肥胖小鼠中,药物介导的Lac-Phe增加减少了食物摄入,而不影响运动或能量消耗。长期服用Lac-Phe可降低肥胖和体重,并改善葡萄糖稳态。相反,小鼠Lac-Phe生物合成的基因删除增加了运动训练后的食物摄入和肥胖。

 

该分子的合成由一种叫做CNDP2的酶调控,缺乏这种酶的小鼠在运动方案中的体重减轻程度与对照组相同。Lac-Phe生物合成发生在CNDP2+细胞中,包括巨噬细胞、单核细胞和其他定位于不同器官的免疫和上皮细胞。

有趣的是,研究小组还发现,在赛马和人类进行体力活动后,血浆Lac-Phe水平显著升高。来自人类运动队列的数据显示,短跑运动导致血浆Lac-Phe最显著的增加,其次是阻力训练,然后是耐力训练。这表明Lac-Phe是一个古老而保守的系统,它调节进食,并与许多动物物种的体力活动有关。

 

这一物质发现表明运动可以产生某些物质,参与到了机体代谢中,从而建立运动与健康之间的分子关联。这些分子也可以开发成一种药物,用于不能充分锻炼的老年人或体弱者有助于减缓骨质疏松症、心脏病或其他疾病的药物中受益。由于该分子的合成由CNDP2酶控制,该酶在人群中活性的差异,将部分解释运动对改善患者体重及健康差异。

 

参考文献:

1.https://www.sciencedaily.com/releases/2022/06/220615113237.htm  The benefits of exercise in a pill? Science is closer to that goal。

2.An exercise-inducible metabolite that suppresses feeding and obesity. Nature, 2022; DOI: 10.1038/s41586-022-04828-5

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