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• 時(shí)間:2012/3/29 11:19:09　來源:《時(shí)代》雜志

　　《時(shí)代》雜志訊 運(yùn)動能夠帶給我們很多益處，幫助我們?nèi)紵裏崃浚瑴p輕體重同時(shí)降低心臟病、中風(fēng)和糖尿病風(fēng)險(xiǎn)。除此之外，運(yùn)動還有一個(gè)令人不可思議的作用——改變我們的DNA。根據(jù)瑞典卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院生理學(xué)教授朱麗恩·茲爾羅斯進(jìn)行的新研究，運(yùn)動能夠讓基因活動發(fā)生有益于健康的變化，即使一次20分鐘的運(yùn)動也能產(chǎn)生這種效用。

　　新研究證實(shí)運(yùn)動導(dǎo)致DNA變化

　　致癌物質(zhì)和毒素能夠?qū)е律眢w出現(xiàn)異常和基因變異，相比之下，運(yùn)動導(dǎo)致的DNA變化則有益健康，能夠提高肌肉的工作效率。令人感到吃驚的是，即使一次20分鐘的運(yùn)動也能帶來積極變化。在發(fā)表于《細(xì)胞代謝》雜志上的論文中，茲爾羅斯和同事講述了肌肉細(xì)胞在人體進(jìn)行運(yùn)動時(shí)出現(xiàn)的早期變化。

　　共有14名不經(jīng)常鍛煉身體的年輕男性和女性參加了此項(xiàng)新研究。研究過程中，茲爾羅斯要求他們騎健身腳踏車，測量他們的極限水平。在征得他們同意情況下，研究人員提取了參與者的四頭肌樣本，整個(gè)過程在局麻情況下進(jìn)行，不會給參與者造成痛苦。在參與者進(jìn)行運(yùn)動前，研究人員首次提取肌肉細(xì)胞，運(yùn)動20分鐘后再次提取，以進(jìn)行比較分析。

　　借助于這些活組織樣本，研究人員對運(yùn)動前后一系列與肌肉有關(guān)的基因活動進(jìn)行了比較。進(jìn)行運(yùn)動后，肌肉細(xì)胞內(nèi)的更多基因被激活，參與者的DNA甲基化程度也較低。甲基化是一個(gè)分子過程，甲基團(tuán)聚集在DNA上，限制了細(xì)胞“開啟”確定基因的能力。通過在特定時(shí)間控制確定細(xì)胞的甲基化程度便可調(diào)節(jié)DNA中的基因，允許哪些基因被激活。激活特定的基因能夠形成特定的細(xì)胞，例如眼細(xì)胞或者肝細(xì)胞。

　　以在人行道上進(jìn)行1英里(約合1.6公里)慢跑為例，甲基化作用能夠促使肌肉細(xì)胞釋放出正確的酶和營養(yǎng)物，讓肌肉獲得能量，燃燒卡路里。茲爾羅斯表示：“我們正試圖了解肌肉接收到的早期信息。這些信息似乎在說‘我這里出現(xiàn)狀況，我們需要相互配合，獲得更多的酶和營養(yǎng)物質(zhì)，這樣才能滿足運(yùn)動的需要’。”

　　茲爾羅斯指出，運(yùn)動強(qiáng)度越大，被移走的甲基團(tuán)數(shù)量越多。研究中，他們讓參與者在一周內(nèi)進(jìn)行兩種強(qiáng)度不同的騎車鍛煉。通過比較參與者的基因活動，他們得出這一發(fā)現(xiàn)。兩次鍛煉的強(qiáng)度分別達(dá)到參與者極限的40%和80%，運(yùn)動后提取肌肉活組織樣本進(jìn)行比較分析。分析結(jié)果顯示，在達(dá)到極限水平80%的鍛煉后提取的肌肉細(xì)胞內(nèi)甲基團(tuán)濃度更低，RNA(基因活動的第一個(gè)副產(chǎn)品)數(shù)量更多。

　　攝入咖啡因與運(yùn)動后效果相似

　　為了確定運(yùn)動在肌肉基因表達(dá)中扮演的角色，科學(xué)家對鈣如何影響整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了研究。人體進(jìn)行高強(qiáng)度運(yùn)動時(shí)，肌肉細(xì)胞釋放出鈣，加速肌肉收縮。如果遏制鈣的釋放，這種效用消失，肌肉無法大幅收縮。隨后，茲爾羅斯往培養(yǎng)皿中加入咖啡，確切地說是咖啡因。咖啡因能夠觸發(fā)鈣的釋放，促使甲基團(tuán)移開，開啟幫助肌肉收縮的基因。正如她預(yù)料的那樣，在將咖啡因注入盛有大鼠腿部肌肉細(xì)胞的培養(yǎng)皿后，肌肉細(xì)胞的甲基團(tuán)濃度降低，同時(shí)出現(xiàn)更多RNA，與運(yùn)動后產(chǎn)生的效果類似。

　　茲爾羅斯表示這并不意味著人們可以用咖啡代替運(yùn)動。她說：“我們認(rèn)為咖啡因產(chǎn)生的絕大多數(shù)生理效應(yīng)作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，而不是分散到所有肌肉。為了獲得我們在肌肉中看到的效果，你需要一天喝掉50杯咖啡，而這已經(jīng)接近于致命劑量。在我看來，半小時(shí)高強(qiáng)度運(yùn)動足以達(dá)到相同效果。”

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