'运动in-a-pill'促进运动耐力70％

每周，似乎都会有另一个关于跑步的健康益处的故事。这很好，但如果你不能跑呢?长期以来，对于老年人、肥胖者或行动不便的人来说，有氧运动的回报一直是遥不可及的。

在鉴定跑步引发的基因途径的早期工作中，建立了Salk学院科学家，已经发现了如何完全激活久坐手术小鼠的途径化合物，模仿锻炼的有益效果，包括增加燃烧脂肪和耐力。这项研究发表在细胞新陈代谢2017年5月2日，不仅深化了我们对有氧耐力的理解，而且还为人们提供了心脏病，肺病，2型糖尿病或其他健康限制，希望在药理学上实现这些益处。

“众所周知，人们可以通过培训改善他们的有氧耐力，”霍华德·罗纳德·埃文斯，霍华科医学院调查员和Salk 3月座在分子和发育生物学中的Salk 3月持有人。“对我们的问题是：耐力如何工作？如果我们真的了解科学，我们可以用药物取代训练吗？”

培养耐力意味着能够在更长时间内维持有氧运动。当人们变得更健康时，他们的肌肉从燃烧碳水化合物(葡萄糖)转向燃烧脂肪。因此，研究人员假设，耐力是身体燃烧脂肪能力增强的一种功能，尽管这一过程的细节还不清楚。埃文斯实验室先前对一种名为PPAR delta (PPARD)的基因的研究提供了有趣的线索:经过基因工程改造，永久激活PPARD的小鼠成为长跑运动员，他们抵抗体重增加，对胰岛素高度敏感——所有这些品质都与身体健康有关。研究小组发现，一种名为GW1516 (GW)的化合物类似地激活了PPARD，在正常小鼠中复制了在工程小鼠中看到的体重控制和胰岛素反应。然而，GW不影响耐力(小鼠能跑多久)，除非与日常锻炼结合，这违背了使用它来代替锻炼的目的。

在目前的研究中，Salk团队给了正常小鼠更高剂量的GW，较长的时间（8周而不是4）。接受没有沉积的化合物和小鼠的小鼠，但都经受跑步机试验，以看看它们可以跑到多长时间直到耗尽。

对照组的小鼠可以在疲惫前大约160分钟运行。然而，对药物的小鼠可以延长约270分钟约为70％。对于这两组，血糖（葡萄糖）下降到约70mg / dl约70mg / dl时的耗尽，表明低葡萄糖水平（低血糖）负责疲劳。

要了解分子水平发生的事情，该团队将基因表达与小鼠的主要肌肉进行了比较。他们发现975个基因，其表达响应药物而变化，无论是抑制还是增加。表达增加的基因是调节破裂和燃烧脂肪的基因。令人惊讶的是，被抑制的基因与分解碳水化合物的能量有关。这意味着PPARD途径可防止糖在运动期间是肌肉中的能源，可能是为了保持大脑的糖。激活脂肪燃烧需要比燃烧糖更长，这就是为什么身体通常使用葡萄糖，除非它在高能量消耗期间具有令人令人信服的原因而不是类似地保持脑功能。虽然肌肉可以燃烧糖或脂肪，但大脑更喜欢糖，这解释了为什么当他们使用葡萄糖的供应时，为什么“击中墙壁”的跑步者体验身体和精神疲劳。

“这项研究表明，燃烧脂肪与其说是一种耐力驱动，不如说是一种保存葡萄糖的补偿机制，”索尔克资深科学家、该论文的合著者迈克尔·唐斯(Michael Downes)说。“PPARD抑制了参与肌肉中糖代谢的所有点，这样葡萄糖就可以被重新定向到大脑，从而保存。大脑功能。"

有趣的是，采用运动药物的小鼠的肌肉没有表现出通常伴随有氧健身的生理变化类型：额外的线粒体，更多的线粒体，血管和朝向燃烧脂肪而不是糖的肌肉纤维的转变。这表明这些变化不完全促进有氧耐力;它还可以通过化学激活遗传途径来实现。除了增加的耐久性外，赋予药物的小鼠也耐受体重增加，更响应于胰岛素，而不是在药物上的小鼠。

“练习激活PPARD，但我们表明您可以在没有机械训练的情况下做同样的事情。这意味着你可以改善耐力索尔克研究助理、这篇论文的第一作者范伟伟(音译)表示。

虽然实验室的研究已经进入老鼠美国的制药公司对利用这项研究开发人体临床试验很感兴趣。该团队设想了基于GW的处方药的一系列治疗应用，从增加肥胖或2型糖尿病患者的脂肪燃烧，到改善患者手术前后的健康状况。

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