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运动可能会改变我们的 DNA
一项新研究发现，运动会改变我们基因的形状和功能。
进入表观遗传学，这是一个改变基因运作的过程，但不改变 DNA 本身。 我们都知道运动可以使我们更健康，并降低患糖尿病和心脏病等疾病的风险。但是，从头到尾，跑步或骑自行车如何转化为更健康的生活仍然令人困惑。
现在新的研究报告说，答案可能部分存在于我们的 DNA 中。一项新研究发现，锻炼会改变我们基因的形状和功能，这是改善健康和健身的重要一站。
人类基因组极其复杂和动态，基因不断打开或关闭，这取决于它们从身体接收到的生化信号。当基因被打开时，它们表达的蛋白质会促使身体其他部位的生理反应。
科学家们知道，运动会导致某些基因变得活跃或更安静。但他们不明白这些基因是如何对运动做出反应的。
进入表观遗传学，这是一个改变基因运作的过程，但不改变 DNA 本身。表观遗传变化发生在基因的外部，主要是通过一个称为甲基化的过程。在甲基化中，称为甲基的原子簇附着在基因的外部，如微小的软体动物，使基因或多或少能够接收和响应来自身体的生化信号。
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科学家们知道甲基化模式会随着生活方式而改变。例如，吃某些饮食或接触污染物会改变我们 DNA 中某些基因的甲基化模式，并影响这些基因表达的蛋白质。根据涉及的基因，它也可能影响我们的健康和疾病风险。
人们对运动和甲基化知之甚少。一些小型研究发现，一次运动会立即导致肌肉细胞中某些基因的甲基化模式发生变化。但长期、定期的体育锻炼是否会影响甲基化，或者它是如何影响的，尚不清楚。
因此，对于本月发表在《表观遗传学》上的一项研究，斯德哥尔摩卡罗林斯卡研究所的科学家招募了 23 名年轻健康的男性和女性，将他们带到实验室进行一系列身体表现和医学测试，包括肌肉活检，然后询问他们三个月锻炼下半身。
过去精确研究表观遗传变化的障碍之一是，我们生活的许多方面都会影响我们的甲基化模式，因此很难将运动的影响与饮食或其他行为的影响区分开来。
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Karolinska 的科学家通过让他们的志愿者只用一条腿骑自行车而另一条腿没有锻炼的简单权宜之计推翻了这一障碍。实际上，每个人都成为了他或她自己的对照组。两条腿都会经历受他或她一生影响的甲基化模式；但只有踩踏腿会显示与运动相关的变化。
志愿者以中等速度单腿蹬踏 45 分钟，每周四次，持续三个月。然后科学家们对每位志愿者重复了肌肉活检和其他测试。
毫不奇怪，志愿者锻炼后的腿现在比另一条更有力，表明锻炼导致身体改善。
但肌肉细胞 DNA 内的变化更耐人寻味。通过复杂的基因组分析，研究人员确定，来自锻炼腿的肌肉细胞基因组上的 5,000 多个位点现在具有新的甲基化模式。一些显示出更多的甲基；少一些。但这些变化是显着的，在未锻炼的腿上没有发现。
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有趣的是，许多甲基化变化发生在称为增强子的基因组部分上，可以通过基因放大蛋白质的表达。研究人员研究的数千种肌肉细胞基因中的基因表达显着增加或改变。
已知大多数有问题的基因在能量代谢、胰岛素反应和肌肉炎症中发挥作用。换句话说，它们会影响我们的肌肉和身体变得多么健康和健康。
它们在未锻炼的腿中没有改变。
结果是，科学家们现在更好地理解了使锻炼对我们如此有益的复杂、多方面过程中的另一个步骤。
不过，领导这项研究的卡罗林斯卡学院研究生玛琳·林德霍尔姆 (Malene Lindholm) 说，许多谜团仍然存在。例如，如果有人停止锻炼，她和她的同事观察到的基因变化是否会持续存在，以及不同数量或不同类型的锻炼可能如何影响甲基化模式和基因表达，目前尚不得而知。她和她的同事希望在未来的研究中研究这些问题。
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但这项研究的信息是明确的。 Lindholm 说，通过耐力训练——一种对大多数人来说很容易获得的生活方式改变，而且不需要花太多钱，我们可以诱发影响我们如何使用基因的变化，并通过这种方式获得更健康、功能更强大的肌肉，最终得到改善我们的生活质量。