知识源于沉淀 麻省理工学院和哈佛大学科学家的一项新研究深入研究了营养、锻炼和人体之间的复杂关系，并发现了一些有趣的见解。这项研究探讨了高脂肪饮食和身体活动的细胞机制，以及它们如何引导细胞和身体系统向健康或不健康的方向发展。
这项新研究源于麻省理工学院研究人员Manolis Kellis之前的一项研究，该研究主要关注与脂肪量和肥胖风险相关的FTO基因区域。这项早期工作证明了该区域的基因如何调节信号通路，将某些类型的未成熟脂肪细胞转化为脂肪燃烧细胞或脂肪储存细胞。
从那时起，凯利斯将注意力转向体育，探索体育在这一过程中可能发挥的作用。凯利斯与麻省理工学院和哈佛医学院的同事一起，对骨骼肌组织、包裹内脏的白色脂肪组织和皮下白色脂肪组织的单细胞RNA进行了测序。
这些组织来自四组不同的实验小鼠。两组小鼠被喂食正常饮食或高脂肪饮食三周，然后这些组被进一步分为静态组或可以再使用跑步机的运动组三周。然后对这四组组织进行分析，使科学家能够确定53种不同类型细胞中的哪些基因被运动激活或抑制。
凯利斯说:“我们在研究中发现的一个普遍观点是，高脂肪饮食如何以一种方式推动所有这些细胞和系统，而运动似乎以相反的方式推动它们，这一点非常清楚。”上面说运动真的能对全身产生很大的影响”。
分析显示发生了一些有趣的变化，其中被称为间充质干细胞(MSCs)的干细胞是中心。这些细胞可以分化成其他细胞，如脂肪细胞或连接组织和器官的成纤维细胞。科学家发现，高脂肪饮食促进了他们分化成储存脂肪的细胞的能力。相反，锻炼被证明可以逆转这种影响。
此外，高脂饮食引起的间充质干细胞分泌的因子改变了细胞周围的支持结构，这种结构称为细胞外基质。基质的这种重塑产生了更具炎症性的环境，并导致了更适合脂肪储存细胞的新的支撑结构。
凯利斯说:“当脂肪细胞(脂肪细胞)变得脂质过剩时，会产生巨大的压力，从而导致低度炎症，这种炎症是系统性的，可以长期保存。这是导致肥胖的诸多负面因素之一。”
我们越来越多地看到，研究表明，我们的生物钟或昼夜节律可以影响新陈代谢和脂肪细胞的行为。这项新的研究在这个领域也很有意义。作者发现，高脂肪饮食会抑制管理昼夜节律的基因，而运动则具有相反的效果，并促进它们。其中两个基因与人类基因相匹配，这些基因与昼夜节律和更高的肥胖风险有关。
“有许多研究表明，一天中你什么时候吃东西对你如何吸收卡路里极其重要，”凯利斯说。“昼夜节律的联系是一个非常重要的问题，它表明了肥胖和运动实际上是如何直接影响外周器官的这种昼夜节律的，这些昼夜节律可能系统地作用于远程时钟，并调节干细胞的功能和免疫。”
在这项工作的基础上，科学家们现在正在分析小鼠肠道、肝脏和大脑的样本，探索这些组织的变化，并收集人的血液和组织样本，研究人类的生理差异。作者认为这些发现进一步证明了健康的饮食和锻炼对我们的健康是多么重要。
但是，获得高质量的食物和有规律的运动能力并不是必然的，也不是每个人都能进行可行的生活方式干预。出于这个原因，科学家认为这些发现也很重要，因为它们为有朝一日可能复制运动效果的药物指出了新的靶点。
了解驱动运动有益作用和高脂饮食有害作用的分子机制极其重要，这样我们才能了解如何干预和开发能够在许多组织中模仿运动作用的药物。
这项研究发表在《细胞代谢》杂志上。
