4月18日，發(fā)表在《細(xì)胞唯物主義》雜志上的兩篇論文證實(shí)，生物鐘是身體對(duì)體力消耗做出反應(yīng)的重要因素。這項(xiàng)研究集中于運(yùn)動(dòng)的不同組成部分，因此是相輔相成的。單就這份工作來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在說(shuō)慢跑的最佳時(shí)間還為時(shí)過(guò)早。但至少在實(shí)驗(yàn)室里，晚上鍛煉似乎更有效。雖然人類(lèi)的生活方式要復(fù)雜得多，但這個(gè)研究領(lǐng)域才剛剛開(kāi)始。
其中一項(xiàng)研究的資深作者、魏茨曼科學(xué)研究所生物分子科學(xué)系的Gad Asher說(shuō)：“眾所周知，我們生理和代謝的幾乎每個(gè)方面都是由生物鐘決定的?！斑@不僅適用于人類(lèi)，也適用于每一個(gè)對(duì)光敏感的有機(jī)體。我們決定問(wèn)問(wèn)時(shí)間和運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)之間是否有聯(lián)系。”
加州大學(xué)歐文分校表觀遺傳和代謝中心的保羅薩松-科西補(bǔ)充說(shuō)，“晝夜節(jié)律支配著我們所做的一切?！彼橇硪黄撐牡馁Y深作者?！拔覀儗?shí)驗(yàn)室之前的研究表明，至少50%的代謝是晝夜節(jié)律，我們體內(nèi)50%的代謝產(chǎn)物會(huì)按照晝夜節(jié)律周期振蕩。運(yùn)動(dòng)將是受影響的事情之一?！?
兩個(gè)研究小組主要研究時(shí)間和小鼠運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)之間的關(guān)系。因?yàn)槔鲜笤谕砩鲜腔钴S的，所以它們要做的一件事就是通過(guò)區(qū)分老鼠的活躍期和休息期，而不是使用時(shí)鐘上的數(shù)字，將老鼠的定時(shí)改為人類(lèi)的定時(shí)。
阿什的團(tuán)隊(duì)首先在活躍期的不同時(shí)間將老鼠放在跑步機(jī)上。他們檢查了小鼠在不同運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和方案下的運(yùn)動(dòng)能力，發(fā)現(xiàn)在“小鼠之夜”(活動(dòng)時(shí)間結(jié)束時(shí))直到凌晨，整體運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)明顯更好(平均約50%，某些方案中更多)。這些日常差異在時(shí)鐘突變的小鼠中減少了——支持時(shí)鐘在觀察到的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)變化中的潛在作用。
為了確定運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)日常變化的潛在決定因素，他們將高通量轉(zhuǎn)錄組學(xué)和代謝組學(xué)應(yīng)用于肌肉組織。研究人員發(fā)現(xiàn)，在“老鼠之夜”運(yùn)動(dòng)中，有一種叫做ZMP(5-氨基咪唑-4-甲酰胺核糖核苷酸)的代謝產(chǎn)物含量很高。眾所周知，ZMP通過(guò)激活細(xì)胞代謝的主要調(diào)節(jié)劑AMPK來(lái)激活與糖酵解和脂肪酸氧化相關(guān)的代謝途徑。因此，它可能有助于提高夜間的鍛煉能力?！坝腥さ氖?，ZMP是AICAR(氨基咪唑甲酰胺核苷)的內(nèi)源性類(lèi)似物，這是一種被一些運(yùn)動(dòng)員用作興奮劑的化合物，”Asher說(shuō)。
研究人員還研究了12個(gè)人，發(fā)現(xiàn)了類(lèi)似的效果。一般來(lái)說(shuō)，與早上相比，晚上鍛煉時(shí)，研究中的人耗氧量較低；這轉(zhuǎn)化為更好的運(yùn)動(dòng)效率。
Sassone-Corsi的團(tuán)隊(duì)也將老鼠放在跑步機(jī)上，但他們使用了不同的方法。他們利用高通量轉(zhuǎn)錄組學(xué)和代謝組學(xué)來(lái)研究各種可能的因素，描述了運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小鼠肌肉組織的變化。這使他們能夠研究糖酵解(有助于糖代謝和能量產(chǎn)生)和脂質(zhì)氧化(脂肪燃燒)等過(guò)程。
他們發(fā)現(xiàn)了一種叫做缺氧誘導(dǎo)因子1-(HIF-1？)蛋白質(zhì)起著重要的作用。它可以根據(jù)一天中不同的時(shí)間通過(guò)不同的鍛煉方式來(lái)激活。HIF-1？它是一種已知的轉(zhuǎn)錄因子，根據(jù)組織中的氧氣水平刺激某些基因。Sassone-Corsi說(shuō)：“HIF-1在這里非常重要，但直到現(xiàn)在我們還不知道它的水平會(huì)根據(jù)一天中的時(shí)間而波動(dòng)?！斑@是一個(gè)新發(fā)現(xiàn)。”
根據(jù)加州大學(xué)歐文分校的工作，與休息期(晚上)相比，運(yùn)動(dòng)似乎對(duì)活躍期(相當(dāng)于人類(lèi)的早晨)的新陳代謝有最有益的影響。
研究人員指出，盡管晝夜節(jié)律鐘在整個(gè)進(jìn)化過(guò)程中一直受到保護(hù)，但將這些發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化為人類(lèi)并不那么簡(jiǎn)單。一個(gè)原因是人類(lèi)的作息時(shí)間比實(shí)驗(yàn)室里的老鼠變化更大。薩松-科西說(shuō)：“你可能是一個(gè)早起的人，也可能是一個(gè)夜貓子，你必須考慮這些事情。
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