冠心病是世界上導(dǎo)致死亡的主要原因，大量具有微小遞增效應(yīng)的常見(jiàn)遺傳變異增加了不良風(fēng)險(xiǎn)。盡管慢性運(yùn)動(dòng)對(duì)心臟有益，且可降低冠心病風(fēng)險(xiǎn)，但急性運(yùn)動(dòng)卻增加了心肌梗死和冠心病相關(guān)死亡的風(fēng)險(xiǎn)，尤其是在高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)的情況下。目前有關(guān)日常運(yùn)動(dòng)鍛煉的指導(dǎo)方針表明，適度運(yùn)動(dòng)可以預(yù)防心血管疾病和促進(jìn)整體健康。但是越來(lái)越多的證據(jù)表明，高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)可以帶來(lái)更大的益處。但迄今為止，人們對(duì)分子機(jī)制和運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的影響的了解仍然很少。

日前，在《 自然：科學(xué)報(bào)告》中，麻省總醫(yī)院心血管疾病研究項(xiàng)目小組詳細(xì)介紹了血漿蛋白質(zhì)組對(duì)不同運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的反應(yīng)。這些蛋白質(zhì)是眾多生物學(xué)過(guò)程的關(guān)鍵，可能促進(jìn)運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)的代謝和生理變化。這些可變的反應(yīng)似乎有助于運(yùn)動(dòng)對(duì)冠心病(CAD)和血壓調(diào)節(jié)的強(qiáng)度依賴(lài)性作用。

共有12名平均年齡21歲的健康男性參與了該研究。研究人員在參與者完成兩次不同強(qiáng)度的五英里跑步機(jī)跑步前后，分別測(cè)量了1305種血漿蛋白，以確定蛋白質(zhì)組學(xué)應(yīng)答。

研究數(shù)據(jù)顯示急性運(yùn)動(dòng)對(duì)總共623種不同蛋白質(zhì)(占蛋白質(zhì)組的48%)進(jìn)行了動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。其中25種和439種蛋白質(zhì)分別對(duì)中度和高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生獨(dú)特的反應(yīng)，而159種蛋白在兩種運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度下均發(fā)生變化。

▲圖源：Nature

綜上所述，有184種蛋白質(zhì)在中度運(yùn)動(dòng)(占蛋白質(zhì)組的14%)下發(fā)生變化，598種蛋白質(zhì)對(duì)高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)有反應(yīng)(占蛋白質(zhì)組的46%)，這表明在高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)下應(yīng)答蛋白的數(shù)量增加了 3倍以上。

研究人員集中分析了在中高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)下發(fā)生變化的159種蛋白質(zhì)，并從中觀察到了一系列強(qiáng)度依賴(lài)性。具體而言，在中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)中減少的蛋白質(zhì)在高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)中也會(huì)減少，而在兩種運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度后濃度增加的蛋白質(zhì)也會(huì)減少。

為了辨別哪些組織可能對(duì)血漿蛋白有貢獻(xiàn)，研究人員使用了轉(zhuǎn)錄推斷的概率模型來(lái)為血漿中隨著運(yùn)動(dòng)而增加的一組蛋白繪制可能的組織來(lái)源。研究人員觀察到，與中等強(qiáng)度相比，高強(qiáng)度時(shí)動(dòng)態(tài)升高的蛋白質(zhì)種類(lèi)增加了2.1倍。在兩種運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度下，蛋白質(zhì)對(duì)血漿的貢獻(xiàn)幾乎涉及所有的器官系統(tǒng)，其中更突出的供體組織是神經(jīng)、心血管和胃腸道系統(tǒng)。骨骼肌似乎是供體蛋白的一個(gè)相對(duì)較小的組織來(lái)源。隨后研究人員將血漿中因運(yùn)動(dòng)而增加的蛋白的組織來(lái)源與整個(gè)SomaLogic平臺(tái)的組織表達(dá)進(jìn)行了比較，在血液、心血管、骨骼肌和神經(jīng)組織中表達(dá)的蛋白相對(duì)富集。

▲圖源：Nature

通過(guò)整合基因組數(shù)據(jù)、蛋白質(zhì)變化和運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，研究人員模擬了運(yùn)動(dòng)對(duì)各種臨床特征的影響。他們觀察到蛋白質(zhì)組學(xué)反應(yīng)與血壓降低以及CAD風(fēng)險(xiǎn)增加或降低有關(guān)。研究人員認(rèn)為，蛋白質(zhì)組可能為遺傳性心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)高或負(fù)擔(dān)性疾病患者提供新的治療靶標(biāo)。

參考來(lái)源：

[1]PLASMA PROTEINS INFLUENCE THE IMPACT OF EXERCISE INTENSITY ON CARDIOVASCULAR HEALTH,

https://advances.massgeneral.org/cardiovascular/journal.aspx?id=1733

[2] Guseh, J.S., Churchill, T.W., Yeri, A. et al. An expanded repertoire of intensity-dependent exercise-responsive plasma proteins tied to loci of human disease risk. Sci Rep 10, 10831 (2020). https://doi.org/10.1038/s41598-020-67669-0

審核：麻省總醫(yī)院

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