全國(guó)統(tǒng)一服務(wù)熱線:15221858802
想運(yùn)動(dòng)減脂?選對(duì)時(shí)間事半功倍!
近日發(fā)表在《Nature Medicine》上的一篇研究指出,在夜晚鍛煉或禁食更容易減掉身體脂肪。
來(lái)自美國(guó)Baylor醫(yī)學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)小鼠清醒及活動(dòng)時(shí),肌肉使用葡萄糖(碳水化合物)提供能量。而當(dāng)它們處于睡眠時(shí),則會(huì)切換到脂肪。擾亂這種自然循環(huán)會(huì)導(dǎo)致糖尿病,但出乎意料的是,這樣會(huì)增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)耐力,因其轉(zhuǎn)變是由一種名為蛋白脫乙酰酶3(HDAC3)的分子控制。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)使選擇恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間進(jìn)行鍛煉以減脂成為可能,但是也引起了使用HDAC抑制劑作為藥物進(jìn)行耐力訓(xùn)練的擔(dān)憂。
論文的主要作者Zheng Sun博士說(shuō):“肌肉利用葡萄糖的方式由其內(nèi)部生物鐘調(diào)控。內(nèi)部生物鐘會(huì)在24小時(shí)的循環(huán)過(guò)程中打開或者關(guān)閉一系列特定的基因。HDAC3是生物鐘和基因表達(dá)之間的關(guān)鍵連接點(diǎn)。我們過(guò)去的研究工作表明,HDAC3幫助肝臟在生成葡萄糖和脂質(zhì)之間轉(zhuǎn)換。在這項(xiàng)工作中,我們研究了HDAC3如何控制不同能量在骨骼肌中的使用。”
骨骼肌對(duì)于控制身體中的血糖非常重要。它們消耗大部分的葡萄糖,一旦出現(xiàn)胰島素抵抗,就不能利用葡萄糖,從而可能發(fā)展為糖尿病。為了研究HDAC3在小鼠骨骼肌中的作用,Sun和同事通過(guò)基因工程構(gòu)建了特異性敲除骨骼肌HDAC3基因的小鼠。然后,他們將這些基因敲除小鼠與正常小鼠進(jìn)行比較,以觀察的小鼠肌肉的能量代謝過(guò)程。
意外的結(jié)果
當(dāng)正常的小鼠進(jìn)食時(shí),它們的血糖會(huì)升高,并且釋放胰島素,胰島素會(huì)刺激肌肉利用葡萄糖作為能量。然而,當(dāng)基因敲除的小鼠進(jìn)食時(shí),它們的血糖會(huì)升高,胰島素也會(huì)釋放,但是它們的肌肉會(huì)拒絕使用葡萄糖。缺少HDAC3會(huì)使小鼠產(chǎn)生胰島素抗性,并且更容易發(fā)展為糖尿病。
然而,當(dāng)HDAC3敲除的小鼠跑步時(shí),它們表現(xiàn)出了*的耐力。這十分有趣,因?yàn)樘悄虿⊥ǔEc肌肉表現(xiàn)變差相關(guān)。葡萄糖是基因的主要能源,所以如果某種疾病限制了葡萄糖的使用,那么肌肉表現(xiàn)應(yīng)該變差。然而,實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻恰好相反,這十分令人驚訝。
研究人員之后使用代謝組學(xué)方法研究了是什么為HDAC3敲除小鼠提供能量,使其具有出色的表現(xiàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),這些小鼠的肌肉分解了更多的氨基酸。這使肌肉能更傾向于利用脂質(zhì),使它們可以更地燃燒脂肪。這解釋了為什么它們具有很好的耐性,因?yàn)樯眢w以脂肪形式儲(chǔ)存的能量要比碳水化合物多得多。
這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了廣泛使用的糖原負(fù)荷法(carbo-loading)策略來(lái)改善耐力的方法——采用高糖膳食與運(yùn)動(dòng)配合以達(dá)到肌糖原儲(chǔ)備大大增加的方法。糖原負(fù)荷法在農(nóng)業(yè)發(fā)明之前并沒有任何進(jìn)化的意義。將肌肉從使用碳水化合物轉(zhuǎn)移到使用脂質(zhì)能夠增加運(yùn)動(dòng)耐力,尤其是對(duì)于低強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)。研究表明,HDAC抑制劑能夠被用于操縱這種肌肉中的能量轉(zhuǎn)化,因此存在被用作的擔(dān)憂。
與體內(nèi)生物鐘的關(guān)系
該團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了一些功能基因組學(xué)研究,并建立了HDAC3與生物鐘之間的。Sun說(shuō):“當(dāng)正常的小鼠清醒時(shí),肌肉中的生物鐘會(huì)期待攝食周期并利用HDAC3關(guān)閉多種代謝基因,這會(huì)導(dǎo)致肌肉使用更多的碳水化合物。當(dāng)小鼠進(jìn)入睡眠時(shí),會(huì)期待禁食周期,生物鐘會(huì)移除HDAC3。這會(huì)導(dǎo)致肌肉使用更多的脂質(zhì)。”
盡管這項(xiàng)研究使用的是實(shí)驗(yàn)小鼠,但研究人員推測(cè),人類肌肉很可能也有類似的循環(huán)周期。該研究使肌肉利用脂質(zhì)周期中通過(guò)增加運(yùn)動(dòng)量來(lái)促進(jìn)身體脂肪燃燒成為可能,而對(duì)于人類來(lái)說(shuō)這個(gè)時(shí)間是夜晚。Sun說(shuō):“在夜晚鍛煉或禁食更容易減掉身體脂肪??磥?lái)晚飯后百步走,不僅能活九十九,對(duì)于來(lái)說(shuō),也是個(gè)不錯(cuò)的選擇。”