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为探究低肌糖原耐力运动对肌肉代谢和细胞信号的影响，研究人员开展相关研究，发现其改变底物利用等，为运动训练提供理论依据。
在运动健身的领域中，人们逐渐发现耐力运动时肌肉糖原含量的高低，似乎对运动效果有着重要影响。低肌肉糖原含量不仅会影响运动表现，还与底物利用、蛋白质代谢密切相关，甚至可能对肌肉适应训练起到关键作用。然而，目前对于低肌糖原水平下运动影响肌肉适应的机制，科学界还知之甚少。过往研究大多针对混合肌肉，忽略了不同类型肌肉纤维的特异性反应。而且，在低肌糖原状态下运动时，纤维的募集情况可能改变，传统的整体肌肉活检分析方法无法深入了解这些变化。为了填补这些知识空白，来自瑞典体育与健康科学学院（The Swedish School of Sport and Health Sciences）等机构的研究人员展开了一项重要研究，其成果发表在《Skeletal Muscle》上。
研究人员采用了一系列专业技术方法。首先，选取 5 名健康受试者，他们均为中等训练水平，每周进行 3 - 4 次耐力和 / 或抗阻运动。实验前，先对受试者进行初步运动测试，确定其氧摄取量和峰值氧摄取量（VO2peak）。实验分为两天，第一天晚上，受试者进行单腿骑行运动，目的是降低肌肉糖原含量；第二天早晨，进行双腿骑行运动。在运动前后，从受试者双腿的外侧股四头肌采集肌肉活检样本。之后，通过单纤维解剖和类型鉴定技术，将肌肉纤维分为 I 型和 II 型，并分别进行糖原含量测定、代谢组学分析和蛋白质免疫印迹（Western blotting）分析等，以研究底物利用和细胞信号变化。
研究结果
- 糖原减少运动对运动前变量的影响（第 2 天）
- 底物和代谢物：低糖原腿（day 1 运动的腿）的 I 型和 II 型纤维中的糖原含量分别为正常糖原腿的 35% 和 40%。II 型纤维中糖酵解代谢物葡萄糖 - 6 - 磷酸（G - 6 - P）和果糖 - 6 - 磷酸（F - 6 - P）水平比 I 型纤维高三倍。低糖原腿中与肉碱结合的脂肪酸水平无差异，但乙酰肉碱在 I 型和 II 型纤维中显著更高。
- 细胞信号：低糖原腿中 I 型和 II 型纤维的mTORSer2448磷酸化水平在运动前显著高于正常腿。自噬蛋白 LC3B - I 含量在低糖原腿中更高，导致 LC3B - II/LC3B - I 比值降低。泛素连接酶 MuRF - 1 在低糖原腿的两种纤维类型中表达均上调，II 型纤维中更明显。
- 双腿运动（第 2 天）
- 生理参数：所有受试者均完成 60 分钟骑行运动，平均功率为 197 ± 21 W，氧摄取量平均为2.83±0.291 min?1，呼吸交换比（RER）平均为 0.87 ± 0.01，心率为 159 ± 4 bpm，双腿功率平衡无显著差异。
- 肌肉代谢：骑行运动降低了双腿 I 型和 II 型纤维的肌肉糖原水平，但正常腿的降低幅度更大。低糖原腿中两种纤维类型的糖原利用率均低于正常腿，且正常腿中 I 型纤维的糖原利用率比 II 型纤维高 50%。运动后，低糖原腿中 I 型和 II 型纤维的肉碱结合长链脂肪酸显著增加，正常腿中仅 I 型纤维增加。此外，运动后正常腿中乙酰肉碱增加，肉碱减少；低糖原腿中仅 I 型纤维有类似变化。
- 细胞信号：骑行运动使正常腿中mTORSer2448磷酸化增加，低糖原腿中无变化。4E?BP1Thr37/46磷酸化在两种纤维类型和两条腿中均下降。eEF2Thr56磷酸化在低糖原腿的 I 型纤维中增加，与初始肌肉糖原含量呈负相关。AMPKThr172、ULK1Ser555和ACCSer79磷酸化在运动后均增加。运动使正常腿中 LC3B - II 含量降低，LC3B - II/LC3B - I 比值显著下降，低糖原腿中该比值无显著变化。
研究结论与讨论
研究表明，低肌糖原状态下开始耐力运动，会显著改变 I 型和 II 型纤维的底物利用。此时，肌肉糖原利用率降低，肉碱结合长链脂肪酸增加，可能反映出脂肪酸的分解和利用增加。同时，mTORC1信号通路受到抑制，尤其是在 I 型纤维中，导致蛋白质合成速率下降。此外，运动对自噬的影响也因糖原水平而异，低糖原状态下运动对自噬的抑制作用减弱。这些结果提示，低肌糖原状态下运动可能通过改变底物利用和细胞信号通路，影响肌肉的适应和代谢。然而，该研究也存在一定局限性，其实验设计中双腿接受相同动脉供应，与实际生活场景可能存在差异。但总体而言，该研究为深入理解低肌糖原状态下耐力运动对肌肉的影响提供了重要依据，有助于指导运动训练实践，优化训练方案，提高运动效果和肌肉适应性。
