想運動減脂？選對時間事半功倍！

近日發表在《Nature Medicine》上的一篇研究指出，在夜晚鍛煉或禁食更容易減掉身體脂肪。

來自美國Baylor醫學院的研究團隊發現，實驗中，當小鼠清醒及活動時，肌肉使用葡萄糖（碳水化合物）提供能量。而當它們處於睡眠時，則會切換到脂肪。擾亂這種自然循環會導致糖尿病，但出乎意料的是，這樣會增強運動耐力，因其轉變是由一種名為蛋白脫乙醯酶3（HDAC3）的分子控制。這項發現使選擇恰當的時間進行鍛煉以高效減脂成為可能，但是也引起了使用HDAC抑制劑作為興奮劑藥物進行耐力訓練的擔憂。

論文的主要作者Zheng Sun博士說：「肌肉利用葡萄糖的方式由其內部生物鐘調控。內部生物鐘會在24小時的循環過程中打開或者關閉一系列特定的基因。HDAC3是生物鐘和基因表達之間的關鍵連接點。我們過去的研究工作表明，HDAC3幫助肝臟在生成葡萄糖和脂質之間轉換。在這項工作中，我們研究了HDAC3如何控制不同能量在骨骼肌中的使用。」

骨骼肌對於控制身體中的血糖非常重要。它們消耗大部分的葡萄糖，一旦出現胰島素抵抗，就不能利用葡萄糖，從而可能發展為糖尿病。為了研究HDAC3在小鼠骨骼肌中的作用，Sun和同事通過基因工程構建了特異性敲除骨骼肌HDAC3基因的小鼠。然後，他們將這些基因敲除小鼠與正常小鼠進行比較，以觀察的小鼠肌肉的能量代謝過程。

意外的結果

當正常的小鼠進食時，它們的血糖會升高，並且釋放胰島素，胰島素會刺激肌肉利用葡萄糖作為能量。然而，當基因敲除的小鼠進食時，它們的血糖會升高，胰島素也會釋放，但是它們的肌肉會拒絕使用葡萄糖。缺少HDAC3會使小鼠產生胰島素抗性，並且更容易發展為糖尿病。

然而，當HDAC3敲除的小鼠跑步時，它們表現出了超強的耐力。這十分有趣，因為糖尿病通常與肌肉表現變差相關。葡萄糖是基因的主要能源，所以如果某種疾病限制了葡萄糖的使用，那麼肌肉表現應該變差。然而，實驗結果卻恰好相反，這十分令人驚訝。

研究人員之後使用代謝組學方法研究了是什麼為HDAC3敲除小鼠提供能量，使其具有出色的表現。結果發現，這些小鼠的肌肉分解了更多的氨基酸。這使肌肉能更傾向於利用脂質，使它們可以更高效地燃燒脂肪。這解釋了為什麼它們具有很好的耐性，因為身體以脂肪形式儲存的能量要比碳水化合物多得多。

這項發現挑戰了廣泛使用的糖原負荷法(carbo-loading)策略來改善耐力的方法——採用高糖膳食與運動配合以達到肌糖原儲備大大增加的方法。糖原負荷法在農業發明之前並沒有任何進化的意義。將肌肉從使用碳水化合物轉移到使用脂質能夠增加運動耐力，尤其是對於低強度的運動。研究表明，HDAC抑制劑能夠被用於操縱這種肌肉中的能量轉化，因此存在被用作興奮劑的擔憂。

與體內生物鐘的關係

該團隊進行了一些功能基因組學研究，並建立了HDAC3與生物鐘之間的聯繫。Sun說：「當正常的小鼠清醒時，肌肉中的生物鐘會期待攝食周期並利用HDAC3關閉多種代謝基因，這會導致肌肉使用更多的碳水化合物。當小鼠進入睡眠時，會期待禁食周期，生物鐘會移除HDAC3。這會導致肌肉使用更多的脂質。」

儘管這項研究使用的是實驗小鼠，但研究人員推測，人類肌肉很可能也有類似的循環周期。該研究使肌肉利用脂質周期中通過增加運動量來促進身體脂肪燃燒成為可能，而對於人類來說這個時間是夜晚。Sun說：「在夜晚鍛煉或禁食更容易減掉身體脂肪。看來晚飯後百步走，不僅能活九十九，對於減肥來說，也是個不錯的選擇。」

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