生命在于运动。常言道，身体锻炼好，八十不服老。保持运动不仅能维持身体的匀称度，而且能够促进机体代谢，使人精神焕发、强身健康，减少罹患疾病的风险。
运动已被证明可以预防肥胖和与肥胖相关的疾病，其增加的能量需求需要机体燃烧更多的卡路里。然而，关于运动对生理机能和代谢健康的长期益处仍然知之甚少。
美国贝勒医学院徐勇团队联合斯坦福大学医学院病理学系 Jonathan Z. Long 团队在 Nature 杂志发表研究论文 An exercise-inducible metabolite that suppresses feeding and obesity。
该论文发现运动中产生的一种代谢物能够有效地减少实验小鼠的食物摄入量，抵御肥胖。这种作用显著的血浆代谢物被称作 Lac-Phe，其由机体剧烈运动后产生的乳酸和苯丙氨酸组成，使用 Lac-Phe 连续实验处理肥胖小鼠 10 天，可使其食物摄入量大大减少、体重减轻，葡萄糖耐受改善。这项研究有利于阐释运动对于生理和代谢健康的长期益处。
图 1：来源 Nature
血浆代谢物 Lac-Phe 初出茅庐
以往大量的研究表明，运动是一种强有力的生理干预措施，可预防机体肥胖和肥胖相关的心脏代谢疾病。反之，机体缺乏运动会增加肥胖、代谢疾病和全因死亡率的风险。
本研究使用靶向和非靶向代谢组技术对剧烈运动后的小鼠和赛马的血浆代谢物进行了分析，发现了一种变化最为显著的代谢分子 Lac-Phe。这是一种乳酸和苯丙氨酸的缩合物，乳酸是剧烈运动的代谢副产物，会导致过度运动的肌肉产生灼烧感，后者则是一种必需的氨基酸。
图 2：来源 Nature
Lac-Phe 作为一种研究较少的代谢物，其功能未明。先前研究证明，细胞溶质酶 CNDP2 可通过乳酸和苯丙氨酸的缩合来催化 Lac-Phe 的合成，然而该生化反应的生理相关性尚不清楚。
CNDP2 在巨噬细胞、单核细胞和一些免疫细胞及上皮细胞中广泛表达，这些细胞和其他 CNDP2+细胞类型均可分泌 Lac-Phe。这提示除了肌肉以外还有许多其他细胞类型可以感知并对身体运动做出反应。
图 3：来源 Nature
Lac-Phe 抑制食物摄入量和肥胖，改善葡萄糖稳态
当发现血浆代谢物 Lac-Phe 的重要作用后，本研究开始持续对高脂饮食并且不锻炼的实验组小鼠注射 Lac-Phe，发现 Lac-Phe 可以抑制小鼠的食欲，在 12 个小时里将进食量下降约 50%，同时活动或能量消耗并没有受到影响。
与对照组小鼠相比，实验组小鼠食物摄入量明显减少，体重减轻，这主要是由于脂肪组织的减少。血糖水平也有所改善，且小鼠体内的无任何其他器官重量的变化，机体保持着健康状态。
相比之下，乳酸或苯丙氨酸都不会单独影响食欲，并且 Lac-Phe 并没有改变低脂饮食的瘦小鼠的进食行为。这些结果表明，在高脂肪饮食导致肥胖的小鼠中，Lac-Phe 会抑制进食，并减轻体重。
在确定 Lac-Phe 可以发挥运动的抗肥胖作用后，研究人员使用敲除 Cndp2 基因的小鼠作为缺乏 Lac-Phe 的遗传模型，反向验证 Lac-Phe 的作用。该研究与野生型（WT）小鼠相比，CNDP2-KO 小鼠在静坐状态下和运动后的循环 Lac-Phe 含量均显著降低，两者无明显差别。尽管这些小鼠每天运动，但体重却没能减轻，它们运动后吃的高脂饮食也更多。
上述研究结果说明，CNDP2 是负责合成 Lac-Phe 的关键酶。CNDP2 和 Lac-Phe 对维持机体稳态、改善肥胖有着至关重要的作用。
图 4：来源 Nature
值得一提的是，当在小鼠和赛马中发现 Lac-Phe 的作用后，研究对经常锻炼人群的血浆代谢物进行分析，发现短跑运动导致人体血浆中的 Lac-Phe 显著升高，其次是抗阻训练，最后是耐力训练。这些结果表明 Lac-Phe 是人类中受运动调节的代谢物之一, 可能是提高人类机体健康水平的重要靶标。
「管住嘴，迈开腿」是减肥的不二方针。我们一直知道运动可以帮助燃烧更多的卡路里，这项研究更是加深了对运动益处的认知，即运动还可以降低对高热量食物的进食欲望，从而减少热量摄入。
如果 Lac-Phe 在食欲和体重调节中的作用被证明适用于人类，则为改善人类体重管理提供了一种新的可能性。作者表示，还需要进一步的研究来揭示 Lac-Phe 作用的下游途径，为运动锻炼对人类健康的益处提供更多的见解，并可能创造新的体重干预方式。
拓展阅读
此前，在 Circulation 杂志上发表的一项研究表明，仅仅 12 分钟的剧烈心肺运动即可导致人体代谢产物的水平发生显著变化。研究人员发现 502 种代谢产物的循环水平发生变化，这些代谢产物与人体的心脏代谢、心血管健康息息相关。其中，多种代谢物的变化水平引人关注，如与心脏病、糖尿病、寿命减少有关的代谢产物谷氨酸，在运动后下降了 29%；与糖尿病、肝病风险上升相关的代谢产物二甲基胍基戊酸，下降了 18%；而一些对心血管有益的代谢产物，如促进脂质代谢的 1-甲基烟酰胺，运动后上升了 33%。由此可见，运动对于人体健康大有裨益。
因此，动一动，十年少，让我们动起来，机体的卡路里燃烧起来，使体内代谢物水平变化，让青春和健康停留更多的时间！或者，让我们共同期待 Lac-Phe 的后续研究，或许能够为改善人类体重管理提供一种新的方式，模拟运动的好处，实现「躺着就能瘦」的效果。
转自：“丁香学术”微信公众号
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