Физическая активность уже давно признана фундаментальным фактором, определяющим здоровье, но точные молекулярные механизмы в различных системах органов остаются изученными лишь частично.
15 октября 2026 года исследовательская группа из Института Солка представила в журнале Cell молекулярную инвентаризацию, которая на сегодняшний день считается наиболее полной картой физической реакции на тренировки на выносливость (Maier G et al., Мультиомический атлас хронических упражнений, Cell 2026, DOI 10.1016/j.cell.2026.09.044).
22 одновременно анализируемых ткани молодых самцов и самок мышей были исследованы после восьми недель добровольного обучения колесу по сравнению с малоподвижными контрольными животными.
Общесистемные изменения в 22 типах тканей
Исследование показало, что упражнения на выносливость изменили активность 48,5% проанализированных генов по крайней мере в одной ткани. При этом отмечался высокий уровень тканеспецифической специализации: ни один ген не показал одновременно измененных значений активности во всех 22 исследованных тканях.
В то время как предыдущие исследования были сосредоточены в основном на биопсии мышц или образцах крови, рабочая группа использовала широкий спектр процедур. Они включали массовое секвенирование РНК, метаболомику, протеомику, секвенирование одноядерной РНК и анализ метилирования ДНК.
Самый сильный транскрипционный сдвиг произошел в скелетных мышцах. Более 4000 дифференциально экспрессируемых генов были зарегистрированы в наиболее нагруженных мышцах бедер и голеней. Функциональные противоположности возникали в зависимости от типа мышц: в окислительных камбаловидных мышцах наблюдалось подавление митохондриального окислительного фосфорилирования, тогда как в гликолитических мышцах наблюдалось усиление этого метаболического пути.
Метаболомный анализ включал восемь тканей и плазму крови, дополненный протеомным анализом четырех мышц ног, включая подколенное сухожилие, две икроножные мышцы и четырехглавую мышцу. Кроме того, был проведен первый анализ метилирования ДНК отдельных клеток мышечной ткани после тренировки.
Реклама
Если вы хотите использовать молекулярные преимущества упражнений для своих мышц, в этом бесплатном руководстве вы найдете высокоэффективные методы для повседневной жизни. Загрузите 17 упражнений для максимальных результатов прямо сейчас бесплатно
Гендерно-специфические реакции и циркадные ритмы
Молекулярные реакции существенно зависели от ткани, типа клеток, пола и времени суток. Самки животных продемонстрировали более широкую адаптацию: по крайней мере в пяти тканях изменилось 1990 генов, тогда как у самцов это значение составило 1042 гена.
Циркадная фаза также сыграла решающую роль. Команда взяла образцы в фазе покоя (ZT4) и в активной фазе (ZT16). Большинство тканей значительно сильнее реагировали на предыдущую тренировку во время активной фазы. Исключением из этой закономерности были гипоталамус, почки и легкие.
Ремоделирование клеток и всеобъемлющая сигнатура генов
На уровне отдельных ядер клеток исследователи зафиксировали структурные изменения в мышцах. Произошел переход от типа IIB к мышечным волокнам типа IIA/IIX, а также увеличение количества фиброадипоцитарных клеток-предшественников (FAP). У самок животных доля быстросокращающихся волокон в подколенных сухожилиях снизилась на 22-35 процентных пунктов.
Используя машинное обучение, исследователи также определили 51-генную сигнатуру, которая надежно отличает тренированные мышцы от малоподвижных у мышей и людей. Разработанный логический классификатор достиг показателя ROC-AUC 0,97 в 168 мышечных транскриптомах и оказался надежным в 26 независимых наборах данных о грызунах и людях.
Реклама
Поддержание мышечной функции является основой жизненной энергии и хорошего самочувствия. В этом экспертном руководстве вы узнаете, как укрепить мышцы и, в частности, предотвратить симптомы, прилагая всего 3 минуты усилий каждый день. Запросите бесплатное руководство с 17 чудодейственными упражнениями здесь.
Пределы переносимости на человека
По мнению авторов исследования, результаты предлагают подходы к будущим персонализированным планам тренировок, профилактике травм и стратегиям лечения хронических заболеваний. Институт Солка также указывает на явные ограничения.
Поскольку это был исключительно эксперимент на выносливость, полученные результаты нельзя напрямую перенести на силовые тренировки. На основе данных невозможно вывести готовую программу тренировок для людей. Кроме того, обследовались только молодые и здоровые мыши.
Как долго сохраняются молекулярные изменения после тренировки и существуют ли эффекты клеточной памяти, пока неясно. Исследование также не предоставило никаких доказательств того, что спорт продлевает продолжительность жизни человека.
Отказ от ответственности…
