
男性和女性的骨骼肌处理葡萄糖和脂肪的方式不同。一项由图宾根大学医院、慕尼黑亥姆霍兹糖尿病和代谢疾病研究所以及德国糖尿病研究中心 (DZD) 共同开展的研究首次对这些差异进行了全面的分子评估。该研究结果发表在《分子代谢》杂志上,或许可以解释为何糖尿病等代谢疾病在女性和男性身上的表现不同,以及他们对体育活动的反应也不同。
骨骼肌不仅仅是“运动动力”。它在葡萄糖代谢中起着关键作用,因此在2型糖尿病的发生发展中也起着关键作用。这是因为大约85%的胰岛素依赖性葡萄糖摄取发生在肌肉中。
这意味着,如果肌肉细胞对胰岛素的敏感性降低(例如出现胰岛素抵抗),葡萄糖就不容易从血液中吸收。体力活动会直接抵消这一过程。
男性和女性的肌肉运作方式不同
长期以来,男性和女性肌肉运作方式的差异程度一直被低估。而这正是西蒙·德雷尔和科拉·韦格特领导的科学家们正在研究的课题。他们分析了25名30多岁、健康但超重的成年人(16名女性和9名男性)的肌肉活检样本。
受试者此前没有规律的体育锻炼史。在八周的时间里,他们每周完成三次一小时的有氧运动计划,其中包括30分钟的骑自行车和30分钟的跑步机步行。
研究人员分别在训练前、训练后和训练计划结束时采集了肌肉样本。研究团队运用表观基因组、转录组和蛋白质组分析等现代分子生物学技术,从多个层面研究了性别差异。
男性应对压力的方式是施加更大的压力
结果表明:首次训练在男性体内引发了更强烈的分子水平应激反应,这体现在应激基因激活度的提高以及血液中肌红蛋白水平的升高。此外,男性肌肉中还呈现出明显的快肌纤维结构,这种纤维专为短期高强度运动而设计,并倾向于使用葡萄糖作为能量来源。
女性体内负责吸收和储存脂肪酸的蛋白质含量明显更高,这表明她们对脂肪的利用效率更高。经过八周的规律有氧运动后,两性的肌肉变得更加相似,肌纤维的具体差异也减少了。同时,女性和男性体内都含有更多有助于利用线粒体(细胞的“能量工厂”)中葡萄糖和脂肪的蛋白质。
“这些适应性变化表明代谢性能的整体改善,可能有助于降低患2型糖尿病的风险,”韦格特说道。“未来,我们的新数据或许有助于更好地预测个体糖尿病风险,并更准确地为女性和男性量身定制体力活动建议。”
下一步是什么?
科学家现在想研究雌激素和睾酮等性激素在这些差异中的作用,以及老年时期的激素变化如何影响代谢疾病的风险。