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高强度间歇训练（HIIT）与中等强度持续训练（MICT）对骨骼肌适应性反应的信号网络差异不明。研究人员通过随机交叉试验，分析 10 名健康男性的骨骼肌活检样本。结果发现 HIIT 和 MICT 激活不同信号网络，且与血浆乳酸相关。该研究揭示了 HIIT 的分子机制。
在健康领域，运动对人体的益处不言而喻。它能预防和改善多种慢性代谢疾病，如肥胖、2 型糖尿病和心血管疾病等。其中，高强度间歇训练（HIIT）凭借其时间高效的特点，近年来备受关注。它能在短时间内达到与长时间中等强度持续训练（MICT）相似甚至更优的健康促进效果，可提高心肺功能、降低心血管疾病风险。然而，HIIT 和 MICT 在骨骼肌适应性反应中，其背后的信号网络究竟有何异同，此前却鲜为人知。
为了深入探究这一问题，澳大利亚天主教大学（Australian Catholic University）等机构的研究人员展开了一项极具意义的研究。他们通过对 10 名健康男性参与者进行随机交叉试验，详细分析了 HIIT 和 MICT 过程中骨骼肌的信号网络变化。研究结果意义重大，首次揭示了 HIIT 和 MICT 在运动强度特异性方面的信号网络差异，这为理解 HIIT 的肌肉适应性和健康促进效应提供了关键的分子基础，相关研究成果发表在《Sports Medicine》杂志上。
在研究方法上，研究人员主要采用了以下关键技术：首先，招募符合条件的健康男性参与者，通过双能 X 线吸收法（DXA）进行身体成分分析、测定静息代谢率（RMR）等多项基线测量，并进行递增式体能测试确定峰值摄氧量（V˙O2peak）和最大有氧功率（MAP） 。其次，采用随机交叉试验设计，让参与者分别进行 HIIT 和 MICT 骑行训练，且两种训练的总功和持续时间匹配，在训练前、中、后采集骨骼肌活检样本和血液样本。最后，运用基于质谱的磷酸化蛋白质组学分析技术，对样本进行处理和分析，识别并量化磷酸肽和磷酸化位点。
研究结果具体如下：
- 参与者基本情况与训练反应：10 名健康男性成功完成所有测试和训练。HIIT 和 MICT 训练后，参与者血浆乳酸浓度均升高，但 HIIT 训练后的血浆乳酸浓度更高。同时，两种训练都使心率（HR）和主观疲劳感评分（RPE）增加。
- 磷酸化蛋白质组学分析结果：通过主成分分析（PCA）和层次聚类分析，发现训练前的标准化策略有效，不同训练方式产生了不同的信号聚类。研究共识别和量化了 14,931 个磷酸肽，对应 8509 个磷酸化位点。生物信息学分析表明，HIIT 和 MICT 在 5 分钟和 10 分钟后分别调节了超过 1000 个磷酸化位点，其中部分位点在两种训练方式间存在差异调节。例如，MTFP1S128/S129 在 HIIT 中表现出独特的磷酸化模式。
- 激酶和通路分析：激酶富集分析发现，一些激酶在 HIIT 和 MICT 中表现出相似的活性变化，如 EEF2K、AKT1 等；同时也有一些激酶的活性在两种训练方式下存在差异，如传统 PKCα 亚型在 HIIT 10 分钟后活性增加，而非典型 PKCζ 亚型仅在 MICT 中活性增加 。通路富集分析显示，HIIT 和 MICT 激活了一些共同的运动调节通路，也有各自特有的富集通路。
- 激酶 - 底物预测与信号网络：通过预测激酶 - 底物关联，构建信号 ome 网络，发现不同激酶在 HIIT 和 MICT 中对底物的调节存在差异，一些激酶如 AKT1、CAMK2A 等在两种训练方式下调节相似的底物簇，而另一些激酶如 ABL2、MAPK14 等则调节独特的底物簇。
- 与血浆乳酸的相关性：相关性分析发现，超过 3000 个磷酸化位点与血浆乳酸浓度显著相关，其中部分位点在调节代谢过程中具有重要功能，如 PDHA1S201和 TBC1D4S588分别参与糖酵解和葡萄糖转运的调节。
在研究结论和讨论部分，该研究首次揭示了 HIIT 与 MICT 在骨骼肌适应性反应早期的信号事件时间进程，发现了二者在激酶、底物和通路调节上的共性与差异，这些差异与血浆乳酸反应高度相关。这一研究挑战了以往认为 HIIT 和 MICT 在关键能量应激通路中信号差异不大的观点，表明 HIIT 可能通过独特的信号调节机制影响线粒体功能和代谢过程。不过，该研究也存在一定局限性，如仅研究了男性参与者、训练时间较短等。但总体而言，这项研究为进一步探索运动对骨骼肌的影响提供了重要依据，有助于开发更有效的运动干预策略，促进人体健康。
