Paano Binabago ng Pangmatagalang Ehersisyo ang Interorgan Endocrine Landscape

Iniharap ng mga siyentipiko mula sa Molecular Transducers of Physical Activity Consortium (MoTrPAC) ang unang multisystem na pag-aaral ng uri nito na nagpapakita kung paano binabago ng regular na ehersisyo sa pagtitiis ang mga network ng pagsenyas ng endocrine sa pagitan ng mga tisyu sa antas ng molekular. Ang gawain, na pinamumunuan ni Cheehoon Ahn at mga kasamahan, ay inilathala sa journal Molecular Metabolism.

Bakit ito mahalaga?

Ang pisikal na aktibidad ay matagal nang kilala bilang isang makapangyarihang salik sa pag-iwas sa mga sakit sa cardiovascular at metabolic. Gayunpaman, karamihan sa mga pag-aaral ay nakatuon lamang sa mga pagbabago sa loob ng skeletal muscle o sa puso. Ang mga may-akda ay nagpatuloy pa, nagtatanong: kung aling mga tisyu ang "nagpapadala" ng mga senyas (exerkines) at paano nila ikoordina ang mga benepisyo ng ehersisyo sa antas ng buong organismo?

Eksperimental na disenyo

• Modelo at protocol: Ang mga lalaking daga ay nakatanggap ng 8-linggong kurso ng endurance treadmill na pagsasanay - limang beses sa isang araw, na kinokontrol ng bilis at oras. Ang control group ay nagpapanatili ng isang laging nakaupo na pamumuhay.
• Multisystem analysis: bago at pagkatapos ng interbensyon, ang detalyadong transcriptomic (snRNA-seq) at proteomic (LC-MS/MS) na pagsusuri ng 16 key tissues ay isinagawa: skeletal and cardiac muscles, liver, kidneys, pancreas, different adipose tissue depots (subcutaneous, visceral), pati na rin ang baga, spleen at utak.
• Paghihinuha ng mga interorgan na koneksyon: Ginawang posible ng QENIE at GD-CAT algorithm na kalkulahin ang lakas at direksyon ng endocrine na "mga titik" sa pagitan ng mga tisyu batay sa antas ng mga sikretong protina at ang kanilang mga receptor.

Mga Pangunahing Pagtuklas

1. Ang subcutaneous adipose tissue ay ang pangunahing "postman"

   • Pagkatapos ng pagsasanay, ito ay subcutaneous fat na nagpakita ng pinakamataas na bilang at antas ng mga sikretong kadahilanan na nakadirekta sa ibang mga organo. Kabilang sa mga ito ay apotenins, growth factor, at collagen-binding proteins.

2. Extracellular matrix bilang isang unibersal na tagapamagitan

   • Ang mga gene at protina na nauugnay sa extracellular matrix synthesis at remodeling (collagens I/III, lamins, fibronectin) ay natagpuan na pandaigdigang "mga mensahero" ng mga epekto ng pagsasanay sa lahat ng mga tisyu. Ito ay tumuturo sa kahalagahan ng connective tissue microstructure sa pagbagay sa mga naglo-load.

3. Wnt signaling molecules

   • Ilang miyembro ng pamilya ng Wnt (Wnt5a, Wnt7b) ang ipinakitang kumikilos bilang mga molekular na tulay sa pagitan ng kalamnan, atay, at adipose tissue, posibleng nagre-regulate ng paglaki ng capillary at metabolismo ng glucose.

4. Mga Organong Regulatoryo ng Tugon

   • Bilang karagdagan sa taba at kalamnan, ang atay at puso ay aktibong nagpadala ng "mga titik" pabalik sa mga kalamnan at utak, na bumubuo ng mga saradong feedback loop na nagpapahusay sa metabolismo ng enerhiya at paglaban sa stress.

Mga praktikal na pananaw

• Maghanap ng mga bagong biomarker. Maaaring pag-aralan ang mga secreted messenger protein bilang mga tagapagpahiwatig ng pagiging epektibo ng pagsasanay o maagang mga senyales ng pagkapagod.
• Therapy na "non-weight bearing exercise": Ang mga natukoy na exerkin (hal. partikular na Wnt ligand) ay maaaring maging batayan ng "exercise pills" para sa mga nakaupong pasyente.
• Pagsasapersonal ng mga programa sa pagsasanay. Ang atlas ng mga interorgan na koneksyon ay makakatulong upang iakma ang intensity at tagal ng pagkarga sa mga indibidwal na reaksyon ng tissue.

Konklusyon

Ang pag-aaral na ito ay nagha-highlight na ang pagtakbo at iba pang mga ehersisyo sa pagtitiis ay hindi lamang isang pump ng kalamnan, kundi isang malakas na pag-activate ng endocrine ng halos lahat ng mga organo. Ang exerkine map na ginawa ng MoTrPAC ay magbibigay daan para sa mga bagong diagnostic at therapeutic na estratehiya upang makatulong na mapakinabangan ang mga benepisyo ng ehersisyo.