PNAS：运动耐力、耐寒性基因

　　

随着北半球白天越来越短，天气越来越冷，那些选择在早上锻炼的人可能会发现很难起床跑步。《美国国家科学院院刊》(PNAS)上的一项新研究发现了一种蛋白质，如果缺乏这种蛋白质，就会使在寒冷中锻炼变得更加困难——至少对果蝇来说是这样。

密歇根大学医学院和韦恩州立大学医学院的一个研究小组在研究新陈代谢和压力对身体的影响时，在果蝇身上发现了这种蛋白质，他们以穿越阿拉斯加的著名长途狗拉雪橇的名字将其命名为艾迪塔罗德。

他们对一种叫做自噬的生理过程特别感兴趣，在这种生理过程中，受损的细胞部分被从体内移除。在筛选果蝇基因组的过程中，他们发现了调节关键家政程序的候选基因。

他们通过调整一些果蝇的基因组成来过度激活它们眼睛中的自噬，证明了自噬和Iditarod(或Idit)之间的联系。自噬过多的果蝇有大量细胞死亡，导致眼睛可见的变性。灭活Idit基因恢复了正常的眼结构，表明Idit基因参与了自噬过程。

该团队的下一步是在人类中寻找类似的基因或同源基因。

密歇根大学分子与综合生理学系的Jun Hee Lee博士说:“当我们在人类基因组中查询这种基因时，一种名为FNDC5的基因是鸢尾素蛋白的前体，是最受欢迎的基因。”

先前的研究表明，鸢尾素是一种重要的激素，参与了哺乳动物运动产生肌肉骨骼和其他益处的过程，并在适应寒冷温度方面发挥了作用。

Lee的实验室对运动作为一种轻微的身体压力形式存在兴趣。

“我们意识到这种基因可能对运动也很重要，如果是这样，我们应该能够在果蝇身上检测到类似的生理效应，”Lee说。

韦恩州立大学(Wayne State University)的Robert wessell博士团队开发了一种训练果蝇的新方法，研究人员与他们合作，使用了一种飞崖攀爬器，利用昆虫从试管中向上攀爬的本能。

他们发现，被培育出缺乏Idit基因的果蝇的运动耐力受损，并且缺乏训练后通常看到的改善。此外，已知哺乳动物中的鸢尾素可以上调产热过程，这对抗寒至关重要。有趣的是，没有Idit的果蝇也无法忍受寒冷。这告诉我们的是，这个基因家族，存在于无脊椎动物和哺乳动物中，似乎在整个进化过程中一直被保存下来，并起着重要的作用。

“我们相信运动有助于通过自噬来清洁细胞环境，”Lee说:“当你剧烈运动时，肌肉会受到损伤，一些线粒体会出现故障。自噬过程被激活，以清除任何受损的细胞器或有毒副产物，而Idit基因在这一过程中似乎很重要。”

Lee希望接下来将这项研究与他们之前关于运动和生理压力的研究联系起来。