课题基金 / 基金详情

亲代有氧运动促进子代心脏健康:骨骼肌BCAA分解代谢在其中的作用及机制

批准号:
32071169
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
张星
学科分类:
感觉器官与运动生理
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
张星

项目摘要

结项摘要

张星的其他基金

相似基金

相关文献

中文摘要
通常认为运动裨益心血管健康主要为短期效应。近期我们发现运动(12周游泳)能够增强子代心肌抗损伤能力,提示有氧运动促进子代心脏健康。通过检测长期有氧运动人体和小鼠血浆代谢组发现运动显著增加以支链氨基酸(BCAA)为代表的氨基酸水平,且其变化比其它代谢物更显著。BCAA占人体氨基酸摄入量的40%,为机体能量代谢的重要底物。运动增加亲代骨骼肌、心肌等BCAA分解代谢,而子代中仅骨骼肌的BCAA分解代谢增加。抑制骨骼肌BCAA分解代谢(骨骼肌特异性PP2Cm敲除)致有氧运动的子代心脏健康效应减弱。基于此提出科学假说:亲代有氧运动通过增加子代骨骼肌BCAA分解代谢促进子代心脏健康。本研究拟:明确运动对子代BCAA代谢及心脏健康的影响;阐明骨骼肌BCAA代谢在运动促进子代心脏健康中的作用及主要机制;初步探讨运动如何调控子代骨骼肌BCAA代谢。该研究期望为认识运动的子代健康效应提供新的科学依据。
英文摘要
It is supposed that the beneficial effects of exercise on cardiovascular health usually last for a short-term. Recently, we have found that aerobic exercise (12-wk swimming) in parental generation enhanced the ability of the heart in offspring to defense injury, suggesting that parental exercise exerts cardioprotective effects in offspring. Untargeted plasma metabolite profiling of both human and mice with or without long-term exercise revealed that the changes of circulating amino acids were more obvious than other metabolites, in which exercise increased circulating amino acids, including branched chain amino acid (BCAA). BCAA accounts for 40% of the preformed amino acids required by mammals, and it is an important source of energy supply. Exercise increased BCAA catabolism in parental skeletal muscle, heart and other tissues, but only increased BCAA catabolism in skeletal muscle of offspring. In addition, inhibition of BCAA catabolism in skeletal muscle through skeletal muscle-specific knockout of PP2Cm abolished the parental exercise’s cardioprotective effects in offspring. Thus, we hypothesized that parental exercise promotes cardiac health in offspring via enhancement of BCAA catabolism in skeletal muscle in offspring. The study was designed to: 1) examine the effects of parental exercise on BCAA catabolism and cardiac health in offspring; 2) assess the role of BCAA catabolism in the cardioprotective effects of parental exercise in offspring and its underlying mechanism; 3) explore how BCAA catabolism in skeletal muscle of offspring is regulated by parental exercise. The study will provide new evidence on the parental exercise’s beneficial effects in offspring.
我们前期研究发现支链氨基酸(BCAA)代谢在运动裨益子代心脏健康中发挥重要作用,本研究拟在前期研究基础上进一步阐明BCAA代谢在运动裨益子代心脏健康中的机制,主要研究内容及发现包括:①发现运动通过表观修饰促进子代骨骼肌BCAA代谢,该过程在运动裨益子代心血管健康中扮演重要角色,其机制为骨骼肌BCAA代谢促进肌因子Myonectin和VEGF的分泌,继而发挥心脏保护效应;②利用小鼠和心脏疾病患者系统性的探究了心脏氨基酸代谢对心脏功能的调控及机制,发现心肌对氨基酸(包括BCAA)的利用减少是导致心脏功能紊乱的重要原因,运动和时间限制性进食等生活方式能够促进心肌对氨基酸的利用,进而发挥心脏保护效应;③发现运动的健康效应不仅可以传给子代,还具有远期效应,我们发现幼年期的运动使得机体终身受益,表现为延缓心血管衰老及整体衰老,其机制与早期运动持续的激活脂肪酸代谢有关,BCAA代谢在运动的远期心脏保护效应中并无重要贡献。这些进展提示运动的心脏保护效应能够惠及子代及终生,其中由表观修饰引起的氨基酸代谢和脂肪酸代谢重构发挥了重要作用,为我们理解运动的健康效应及机制并促进运动健康效应的转化应用提供了新的资料。
“剪切力诱导微囊泡释放”在运动改善血管内皮功能中的作用及机制
脂肪酸通过促进线粒体自噬改善心衰的机制及应用
线粒体炫异常在肥胖性心肌病心肌ATP稳态失调中的作用及机制
国内基金
海外基金