有些人在鍛煉后減肥的速度比其他人慢，神戶大學(xué)的一個(gè)研究小組找到了原因。他們研究了那些無(wú)法產(chǎn)生對(duì)短期鍛煉作出特異性反應(yīng)并調(diào)節(jié)身體能量代謝的信號(hào)分子的小鼠的情況。這些小鼠在鍛煉期間消耗的氧氣較少，燃燒的脂肪較少，因此也更容易發(fā)胖。由于該團(tuán)隊(duì)也在人類身上發(fā)現(xiàn)了這種聯(lián)系，因此新獲得的有關(guān)這種機(jī)制的知識(shí)可能為治療肥胖癥提供一條途徑。

眾所周知，運(yùn)動(dòng)可以燃燒脂肪。但對(duì)某些人來(lái)說(shuō)，這比對(duì)其他人來(lái)說(shuō)要困難得多，這讓人懷疑減肥或增重背后的機(jī)制是否只是“卡路里攝入減去卡路里消耗”那么簡(jiǎn)單。研究人員此前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種信號(hào)分子，一種名為“PGC-1?”的蛋白質(zhì)，它似乎將運(yùn)動(dòng)與其影響聯(lián)系起來(lái)。然而，這種蛋白質(zhì)的增加是否真的會(huì)導(dǎo)致這些影響尚無(wú)定論，因?yàn)橐恍?shí)驗(yàn)表明了這一點(diǎn)，而另一些實(shí)驗(yàn)則沒(méi)有。最近，神戶大學(xué)內(nèi)分泌學(xué)家 OGAWA Wataru 和其他研究人員發(fā)現(xiàn)，這種蛋白質(zhì)實(shí)際上有幾個(gè)不同的版本。Ogawa 解釋說(shuō)：“這些新的 PGC-1α 版本，稱為“b”和“c”，與傳統(tǒng)的“a”版本幾乎具有相同的功能，但它們?cè)谶\(yùn)動(dòng)過(guò)程中在肌肉中產(chǎn)生的量是其十倍以上，而 a 版本沒(méi)有顯示出這樣的增加。”因此，他的團(tuán)隊(duì)著手證明這一觀點(diǎn)：調(diào)節(jié)鍛煉期間能量代謝的是新發(fā)現(xiàn)的版本，而不是之前已知的版本。

為此，研究人員培育出缺乏信號(hào)分子 PGC-1? b 和 c 版本但仍具有標(biāo)準(zhǔn) a 版本的小鼠，并測(cè)量小鼠在休息和短期及長(zhǎng)期鍛煉期間的肌肉生長(zhǎng)、脂肪燃燒和耗氧量。他們還招募了患有和不患有 2 型糖尿病的人類測(cè)試對(duì)象，并讓他們接受與小鼠類似的測(cè)試，因?yàn)楸娝苤葝u素不耐受和肥胖的人信號(hào)分子水平較低。

Ogawa 及其團(tuán)隊(duì)將研究成果發(fā)表在《分子代謝》雜志上。他們發(fā)現(xiàn)，雖然所有版本的信號(hào)分子都會(huì)引起相似的生物反應(yīng)，但它們不同的產(chǎn)生水平對(duì)生物體的健康有著深遠(yuǎn)的影響。缺乏替代的 b 和 c 版本的 PGC-1? 意味著生物體基本上對(duì)短期活動(dòng)視而不見(jiàn)，不會(huì)適應(yīng)這些刺激，結(jié)果是這類人在鍛煉期間和鍛煉后消耗的氧氣更少，燃燒的脂肪更少。在人類中，研究小組發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是健康個(gè)體還是 2 型糖尿病患者，測(cè)試對(duì)象產(chǎn)生的 b 和 c 版本的信號(hào)分子越多，他們消耗的氧氣就越多，體脂百分比就越低。“因此，骨骼肌中的基因決定肥胖易感性的假設(shè)是正確的”，Ogawa 總結(jié)這些發(fā)現(xiàn)時(shí)說(shuō)道。然而，他們還發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期鍛煉會(huì)刺激標(biāo)準(zhǔn)版本的 PGC-1? 的產(chǎn)生，并且在六周內(nèi)定期鍛煉的小鼠無(wú)論是否能夠產(chǎn)生信號(hào)分子的替代版本，其肌肉質(zhì)量都會(huì)增加。

除了肌肉中的產(chǎn)生，神戶大學(xué)的研究小組還研究了不同版本 PGC-1? 的產(chǎn)生在脂肪組織中的變化，發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)對(duì)這種變化沒(méi)有相關(guān)影響。然而，由于動(dòng)物也會(huì)燃燒脂肪來(lái)維持體溫，研究人員還研究了小鼠的耐寒能力。事實(shí)上，他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)動(dòng)物暴露在寒冷中時(shí)，棕色脂肪組織中 b 和 c 版本的信號(hào)分子的產(chǎn)生會(huì)增加，而無(wú)法產(chǎn)生這些版本的個(gè)體的體溫在這些條件下會(huì)顯著下降。一方面，這可能導(dǎo)致這些個(gè)體擁有更多的體脂，但另一方面，這似乎意味著 b 和 c 版本的信號(hào)分子可能更普遍地負(fù)責(zé)對(duì)短期刺激的代謝適應(yīng)。

Ogawa 和他的團(tuán)隊(duì)指出，了解不同版本的 PGC-1? 的生理活性可能有助于設(shè)計(jì)出治療肥胖癥的方法：“最近，抑制食欲的減肥藥已經(jīng)開(kāi)發(fā)出來(lái)，并在世界許多國(guó)家越來(lái)越多地被開(kāi)處方。然而，沒(méi)有藥物可以通過(guò)增加能量消耗來(lái)治療肥胖癥。如果能找到一種增加 b 和 c 版本的物質(zhì)，這可能會(huì)導(dǎo)致開(kāi)發(fā)出在運(yùn)動(dòng)期間甚至不運(yùn)動(dòng)時(shí)增強(qiáng)能量消耗的藥物。這種藥物可能獨(dú)立于飲食限制來(lái)治療肥胖癥。”該團(tuán)隊(duì)目前正在進(jìn)行研究，以進(jìn)一步了解導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)期間信號(hào)分子 b 和 c 版本產(chǎn)量增加的機(jī)制。

這項(xiàng)研究由學(xué)術(shù)振興會(huì) (撥款編號(hào) 26461337、16H01391 和 15H04848) 資助。它是與來(lái)自德島大學(xué)、卡羅琳醫(yī)學(xué)院、京都大學(xué)、群馬大學(xué)、國(guó)防學(xué)院、日本醫(yī)學(xué)院、理化學(xué)研究所生物系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究中心和朝日生命基金會(huì)的研究人員合作進(jìn)行的。

神戶大學(xué)是一所國(guó)立大學(xué)，其歷史可追溯到 1902 年創(chuàng)立的神戶商業(yè)學(xué)校。目前，它是日本領(lǐng)先的綜合研究型大學(xué)之一，擁有 10 個(gè)學(xué)院和 15 個(gè)研究生院，約 16,000 名學(xué)生和近 1,700 名教職員工。神戶大學(xué)結(jié)合社會(huì)科學(xué)和自然科學(xué)，培養(yǎng)具有跨學(xué)科視角的領(lǐng)導(dǎo)者，創(chuàng)造知識(shí)并促進(jìn)創(chuàng)新以應(yīng)對(duì)社會(huì)挑戰(zhàn)。