你可能會(huì)認(rèn)為不管做任何事情，自己遺傳的DNA都是不會(huì)受影響而改變的,，但在某種意義上說,，這一想法是錯(cuò)誤的。在三月Cell出版社的《細(xì)胞代謝》雜志上,，研究人員發(fā)表報(bào)告稱當(dāng)身體處于健康狀態(tài)時(shí),，不怎么運(yùn)動(dòng)的男性和女性在運(yùn)動(dòng)鍛煉幾分鐘后，他們體內(nèi)的DNA會(huì)出現(xiàn)瞬間變化,。更讓人驚奇的是,，這項(xiàng)研究表明我們?cè)绯亢鹊目Х戎锌Х纫虺煞忠部赡軙?huì)以相同方式影響肌肉中的DNA。
運(yùn)動(dòng)基本上不會(huì)改變?nèi)梭w肌肉中的遺傳密碼,，但這些運(yùn)動(dòng)肌肉內(nèi)的DNA分子的化學(xué)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)卻以非常重要的方式改變了,。這些DNA精確位置的修改似乎是肌肉產(chǎn)生力量的遺傳重新編程的早期事件，并最終也是肌肉結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生代謝益處的早期變化,。
瑞典卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院的Juleen Zierath說：我們的肌肉是真的是可塑的,，這就是我們常說的“吃什么補(bǔ)什么”/“你吃什么就吸收什”。肌肉會(huì)對(duì)你做了什么做出相應(yīng)的改變,，這種情況是允許發(fā)生的,，如果你不合理運(yùn)用它，那你將會(huì)失去這一功能,。
這里所談的DNA變化就是表觀遺傳修飾,，涉及到DNA的化學(xué)標(biāo)記物以及已知序列As、GS,、TS和Cs的獲得或缺失,。這項(xiàng)新的研究表明經(jīng)過一陣運(yùn)動(dòng)后骨骼肌內(nèi)中的DNA比運(yùn)動(dòng)前只存在有更少的化學(xué)標(biāo)記物（尤其是甲基組）。肌肉中DNA的這些變化參與了肌肉適應(yīng)運(yùn)動(dòng)鍛煉所需重要基因的“開啟”過程,。
當(dāng)研究人員在實(shí)驗(yàn)室器皿中觀察肌肉的收縮過程時(shí),，他們看到了類似的DNA甲基組丟失/損耗現(xiàn)象。將分離出的肌肉組織暴露于咖啡因環(huán)境下同樣也有類似現(xiàn)象,。
Zierath解釋道：咖啡因并不會(huì)模擬運(yùn)動(dòng)這一過程讓肌肉產(chǎn)生收縮,，她不建議任何人在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)所喝上一杯咖啡。因?yàn)檫@么做的話容易讓人產(chǎn)生誤解,，認(rèn)為運(yùn)動(dòng)員鍛煉所到的好處可能與喝咖啡有關(guān),。
從廣義上講，這一研究結(jié)果為證實(shí)我們的基因組比過去所認(rèn)知的更富有活力提供了更多的證據(jù),。表觀遺傳修飾能以一種非常靈活方便的方式開啟再關(guān)閉基因,，他們?cè)试S我們細(xì)胞中的DNA隨著環(huán)境變化而做出相應(yīng)的調(diào)整。
Zierath說：“運(yùn)動(dòng)可以當(dāng)作一種藥,，也許慢跑就能改變我們的基因組,，讓我們更健康,。而對(duì)于那些不運(yùn)動(dòng)的人來說，研究也指出也許含咖啡因的藥品也能代替運(yùn)動(dòng),，產(chǎn)生類似功效”,。
doi:10.1016/j.cmet.2012.01.001
PMC:
PMID:
Acute Exercise Remodels Promoter Methylation in Human Skeletal Muscle
Romain Barrès, Jie Yan, Brendan Egan, Jonas Thue Treebak, Morten Rasmussen, Tomas Fritz, Kenneth Caidahl, Anna Krook, Donal J. O'Gorman, Juleen R. Zierath.
DNA methylation is a covalent biochemical modification controlling chromatin structure and gene expression. Exercise elicits gene expression changes that trigger structural and metabolic adaptations in skeletal muscle. We determined whether DNA methylation plays a role in exercise-induced gene expression. Whole genome methylation was decreased in skeletal muscle biopsies obtained from healthy sedentary men and women after acute exercise. Exercise induced a dose-dependent expression of PGC-1α, PDK4, and PPAR-, together with a marked hypomethylation on each respective promoter. Similarly, promoter methylation of PGC-1α, PDK4, and PPAR- was markedly decreased in mouse soleus muscles 45 min after ex vivo contraction. In L6 myotubes, caffeine exposure induced gene hypomethylation in parallel with an increase in the respective mRNA content. Collectively, our results provide evidence that acute gene activation is associated with a dynamic change in DNA methylation in skeletal muscle and suggest that DNA hypomethylation is an early event in contraction-induced gene activation.
