Nature子刊：我國學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，早晨運(yùn)動或能最大程度幫助長高

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來源：生物世界

2024-07-15

據(jù)調(diào)查，62%的男性和46%的女性希望自己能更高一些。兒童和青少年時期骨骼長度和質(zhì)量的獲得在決定成年期身高和骨骼健康方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。因此，該領(lǐng)域的首要目標(biāo)是確保兒童達(dá)到其最大的遺傳生長潛力。

眾所周知，有多種外部和可改變的因素會影響骨骼生長，包括鈣、維生素D等營養(yǎng)元素以及運(yùn)動鍛煉。特別是運(yùn)動鍛煉有潛力增強(qiáng)骨骼質(zhì)量和強(qiáng)度，最終導(dǎo)致更好的骨骼形成。值得注意的是，運(yùn)動的時間段是影響運(yùn)動生理效應(yīng)的重要變量之一。運(yùn)動的效果可能會因一天中的時間不同而有所差異，這凸顯了在設(shè)計運(yùn)動干預(yù)措施時需要考慮這一因素的重要性。例如，有研究顯示，在改善2型糖尿病患者的血糖水平方面，下午運(yùn)動比早上運(yùn)動更有效。而規(guī)律的晨練對超重或肥胖人群有益，因為它可以提高運(yùn)動依從性，有助于體重管理。但不同的運(yùn)動時間段對骨骼生長的潛在影響和機(jī)制尚未得到充分研究。

2024年5月28日，華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院陳莉莉教授團(tuán)隊在 Nature 子刊 Nature Metabolism 上發(fā)表了題為：Time of exercise differentially impacts bone growth in mice 的研究論文。

該研究發(fā)現(xiàn)，在不同時間段運(yùn)動，對骨骼生長有不同影響，小鼠在活躍期早期（相當(dāng)于人類早晨）運(yùn)動，相比其他時間段能夠最大程度增加骨骼長度和質(zhì)量。

Time of exercise differentially impacts bone growth in mice 的研究論文

骨骼的生長主要是通過生長板的增殖區(qū)和肥大區(qū)內(nèi)的軟骨細(xì)胞的活動實現(xiàn)的。這些軟骨細(xì)胞負(fù)責(zé)產(chǎn)生和組織細(xì)胞外基質(zhì)，最終導(dǎo)致骨骼的形成和延長。這些軟骨細(xì)胞在胎兒期和出生后生長期間會經(jīng)歷營養(yǎng)供應(yīng)和能量消耗的周期性波動。葡萄糖氧化減少會導(dǎo)致能量短缺，限制增殖，阻礙蛋白質(zhì)折疊，減少膠原蛋白合成。此外，三羧酸循環(huán)（TCA）中ATP合成的抑制會延遲軟骨細(xì)胞的成熟。

運(yùn)動鍛煉對骨骼代謝和全身能量穩(wěn)態(tài)有益。幾種分子機(jī)制，例如AMP-激活的蛋白激酶（AMPK）和SIRT（去乙?；福餐{(diào)節(jié)關(guān)鍵細(xì)胞代謝，以滿足運(yùn)動期間的細(xì)胞需求。值得注意的是，這些生物學(xué)過程具有晝夜節(jié)律性，由生物鐘控制。這些因素之間的相互作用可能導(dǎo)致人在一天中的不同時間對運(yùn)動訓(xùn)練產(chǎn)生不同的生理適應(yīng)。因此，研究運(yùn)動是否在特定時間段內(nèi)影響骨骼生長，可以利用這一信息來優(yōu)化骨骼生長的潛在益處。

在這項最新研究中，研究團(tuán)隊對小鼠在一天中的不同時間進(jìn)行運(yùn)動后骨骼的生長情況進(jìn)行了比較分析。

具體來說，研究團(tuán)隊將一天的24小時分為6個時間段（ZT1、ZT5、ZT9、ZT13、ZT17、ZT21），讓不同分組的小鼠分別在6個時間段里中的1個時間段里運(yùn)動30分鐘，每周運(yùn)動5天，持續(xù)5周。

研究結(jié)果表明，在ZT13時間段運(yùn)動的小鼠的骨骼長度和質(zhì)量比其他時間段表現(xiàn)出更顯著的增加，相比對照組，在ZT13時間段運(yùn)動的小鼠的股骨長度增加了5%，骨體積分?jǐn)?shù)增加了26%，骨小梁厚度增加了54%。

與人類的活動時間相反，小鼠鼠晝伏夜出的，因此，夜間是小鼠的活躍時間，相當(dāng)于人類的白天，小鼠的ZT13時間段為活動期早期，相當(dāng)于人類的早晨。

通過高通量轉(zhuǎn)錄組學(xué)和代謝組學(xué)研究，研究團(tuán)隊證明了活躍期早期的運(yùn)動上調(diào)了與骨骼生長相關(guān)的基因的表達(dá)，并誘導(dǎo)了與骨骼代謝相關(guān)的晝夜節(jié)律。此外，該研究還發(fā)現(xiàn)，活躍期早期的運(yùn)動通過增加氧化磷酸化（OXPHOS）增強(qiáng)了骨骼生長。值得注意的是，OXPHOS激活劑能夠有效增加骨骼長度和質(zhì)量。