美國西北大學(xué)醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家日前發(fā)現(xiàn)肌肉組織生物鐘能控制肌肉的代謝反應(yīng)和能量效率。該發(fā)現(xiàn)揭示了肌肉適應(yīng)運動能力和用氧量在一天不同時間內(nèi)的差異。在正常的清醒時間內(nèi)，肌肉細(xì)胞的效率更高。相關(guān)成果近日發(fā)表于《細(xì)胞?新陳代謝》。
身體的所有細(xì)胞都有一個時鐘，調(diào)節(jié)細(xì)胞如何適應(yīng)一天里的環(huán)境和活動變化�！把鯕夂蜕镧娫诩∪饧�(xì)胞內(nèi)共舞，從而產(chǎn)生能量，一天的不同時間決定了這種舞蹈是如何同步的。”資深作者JosephBass說。
研究人員讓老鼠在一天不同時間內(nèi)在跑步機上鍛煉，之后分析了小鼠肌肉組織和肌肉纖維。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，違反生物鐘節(jié)律會產(chǎn)生影響�！爱�(dāng)我們利用遺傳學(xué)手段操縱時鐘時，我們注意到肌肉出現(xiàn)異常。”Bass說。
科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)常在夜間活動的老鼠在夜間鍛煉時，肌肉可以通過基因調(diào)節(jié)更好地適應(yīng)夜間運動。由于這些基因在人類中也存在，因此人類也能更好地響應(yīng)白天的鍛煉。而當(dāng)氧氣濃度低時，為了讓肌肉細(xì)胞繼續(xù)產(chǎn)生能量，肌肉生物鐘能通過與HIFs蛋白質(zhì)的相互作用控制代謝反應(yīng)響應(yīng)。
正常情況下，當(dāng)人們休息或做低強度運動時，肌肉消耗氧氣轉(zhuǎn)換成能量。當(dāng)開始沖刺或劇烈運動時，氧氣消耗加快。此時，HIFs被觸發(fā)，肌肉改用糖轉(zhuǎn)化為能量，從而增加乳酸。關(guān)閉肌肉生物鐘能阻止誘導(dǎo)糖消耗和乳酸的產(chǎn)生。
“在未來，我們可能會發(fā)現(xiàn)通過重置生物鐘操縱細(xì)胞的氧反應(yīng)�！盉ass說，“如果我們能優(yōu)化肌肉功能，也是了解葡萄糖代謝如何影響糖尿病的關(guān)鍵一步�！�
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