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一份付出,兩份回報!《科學》子刊發現運動完一小時後,代謝也剎不住

說起運動,大家一定不少聽到它的好處,例如增強心血管功能,加速代謝甚至還可以延緩大腦衰老。即使是最簡單的“抖腿式”運動,也能讓你的脂肪代謝翻倍

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一份付出,兩份回報!《科學》子刊發現運動完一小時後,代謝也剎不住

圖片來源:123RF

但很多研究主要會關注運動過程中的數值變化,其實這樣可能還沒有將運動的魅力完全展示出來。《科學-進展》的最新研究就首次發現,我們還存在這樣一種特殊的神經肌肉迴路,其中大腦可以分泌特殊蛋白然後控制肌肉的脂肪酸代謝,

代謝效果在運動停止後可繼續顯現

也就是即使運動完休息了,肌肉的脂肪酸代謝仍在繼續。由於脂肪酸是脂肪合成必不可少的分子,來自巴西的研究團隊認為這進一步確認運動可以有效地幫助降低體重。

一份付出,兩份回報!《科學》子刊發現運動完一小時後,代謝也剎不住

根據論文,這一特殊控制與大腦中代謝相關的

下丘腦

有重要聯絡。過去一些研究就提示,腹內側下丘腦(VMH)的神經元活動控制著能量消耗和骨骼肌代謝,包括脂肪酸的氧化和葡萄糖代謝。

除此之外,研究者還關注到了名為

白介素-6(IL-6)

的分子,IL-6比較熟知的身份是一種促炎類細胞因子。但其實IL-6在新陳代謝中還有著不同的作用,比如

下丘腦產生的IL-6就會參與食物消耗和能量代謝

這些類似的功能也讓研究者不禁想到,IL-6似乎可能正好可以填補在下丘腦與骨骼肌之間的連線,充當著信使的角色。研究通訊作者Eduardo Ropelle博士就曾觀察到非常直觀的結果,當他給小鼠的下丘腦注射IL-6時,就可以迅速引起腿部肌肉的脂肪酸代謝。

一份付出,兩份回報!《科學》子刊發現運動完一小時後,代謝也剎不住

當小鼠運動時(右側),VMH的神經元(紅色)周圍才有IL-6(綠色)產生(圖片來源:Eduardo Ropelle/FCA-UNICAMP)

而Ropelle博士透過基因型組織樣本表達庫的資料發現,人類下丘腦中IL-6基因表達更高通常與脂質代謝強具有聯絡。這也讓他肯定了IL-6與骨骼肌有著潛在的聯絡。

當然,運動的時候骨骼肌本身就會產生一定的IL-6促進代謝。但大腦這部分IL-6不是作為後備能源直接供應到腿部的,它是透過刺激上游神經來向下遊傳輸訊號,而這個關鍵的訊號起始部位就是VMH,這種訊號會透過交感神經一路向下傳遞到肌肉。

實驗中,研究者嘗試破壞了小鼠一條腿的坐骨神經,另一條腿保持不變。隨後他們朝小鼠大腦中注射了IL-6,結果可以很快觀察到

兩條腿的脂肪酸代謝有了差異,正常的腿明顯更高,神經被破壞的腿更低

一份付出,兩份回報!《科學》子刊發現運動完一小時後,代謝也剎不住

下丘腦的IL-6可以調節運動後的肌肉脂肪酸代謝(圖片來源:參考資料[1])

而在神經系統與肌肉聯絡的過程中,α-腎上腺素受體起著關鍵作用,肌肉組織能借助這些受體接收神經訊號,讓肌肉執行大腦發出的指令:燃燒脂肪酸。

同樣地,下丘腦IL-6基因的表達與α-腎上腺素受體亞基活性密切相關,如果透過基因工程讓小鼠不再產生α-腎上腺素受體,研究者就能觀察到與破壞神經同樣的效果:小鼠腿部肌肉脂肪酸代謝停止了。

“最關鍵的是我們發現的這一神經肌肉聯絡和持續代謝有明顯聯絡,即當運動停止後,脂肪酸代謝仍在繼續,”Ropelle博士表示,“

這一代謝餘波甚至可以持續1小時以上,是幫助減肥的關鍵部分。

而這也是下丘腦中IL-6帶來的結果,它們不像肌肉中的IL-6會快速消失,大腦中持續升高的IL-6在運動後還在遠端控制肌肉的代謝。

可以說,只要你運動起來,付出一分努力,回報絕對是划算的。

參考資料:

[1] Carlos Kiyoshi Katashima et al, Evidence for a neuromuscular circuit involving hypothalamic interleukin-6 in the control of skeletal muscle metabolism, Science Advances (2022)。 DOI: 10。1126/sciadv。abm7355[2] Study clarifies how physical exercise burns muscle fat。 Retrieved October 28, 2022 from

https://medicalxpress。com/news/2022-10-physical-muscle-fat。html

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