來自斯坦福大學的一項令人印象深刻新研究對人體對運動的分子反應進行了有史以來最徹底的調查。這項研究詳細記錄了單節有氧運動是如何引發廣泛的系統性分子變化的，研究結果指向了未來可能的血液測試，可以客觀地測量一個人的總體體能。

“每個人都知道運動對你有好處，但我們真的不知道是什麼在分子水平上推動了這一點，”新研究的共同主要作者Michael Snyder解釋說。“我們一開始的目標就是要對運動後身體內發生的事情進行高度全面的分析。”

目前可用來衡量一個人的有氧適能的最好的一般測試叫做VO2峰值測試。這涉及受試者在跑步機上跑步，強度逐漸增加，同時通過面罩測量耗氧量。當一個人的耗氧量達到一個穩定的峰值時，無論運動強度如何增加，都會達到最大VO2測量值。

斯坦福大學的研究招募了36名受試者，年齡在40到75歲之間，有不同程度的胰島素抵抗。受試者隨後進行了傳統的VO2峰值測試，並在運動測試之前和之後進行了血樣採集。研究人員沒有在峰值VO2測試後只取一個血樣，而是收集了四次運動後的血樣–在運動後2分鐘、15分鐘、30分鐘和60分鐘後。這使得研究人員能夠從一個前所未有的時間角度研究分子變化。

“所有這些測量結果使我們能夠描述出運動後發生的分子事件的編排，”Snyder說。“我們知道運動會引起一系列生理反應，如炎症、新陳代謝和激素波動等，但這些測量使我們能夠以前所未有的細節來描述這些變化。”

研究人員在受試者完成運動後兩分鐘後就檢測到了強烈的分子反應。各種代謝和免疫的生物標誌物立即激增，然而，隨著時間的推移，研究人員檢測到了快速變化。在兩分鐘的測試中，受試者們發現受試者們在代謝氨基酸來獲取能量，但到了15分鐘時，這已經轉移到了代謝葡萄糖。

“身體分解糖原是運動恢復反應的一部分，所以這就是為什麼我們看到那個峰值會在稍晚一點的時候出現。”Snyder解釋說。那些預先存在胰島素抵抗的受試者在運動後表現出不同的分子活動。Snyder指出，這些受試者在運動後一般會立即表現出免疫反應減弱。

從這項強有力的研究中獲得的更直接實用的成果之一或許是建議用簡單的血液測試來取代傳統的VO2峰值測試，作為客觀地測試一個人的體能的方法。該研究確實發現受試者的基線血液測試和他們隨後的VO2峰值結果之間存在明顯的相關性。

這種相關性表明，通過VO2峰值測試收集到的有氧適能數據也可以從血液樣本中收集。研究人員需要克服的問題將是找到一種簡化測試的方法，並找到一個小的分子生物標誌物子集，能夠代表VO2峰值數據。

目前這項研究中使用的測試是非常龐大的，分析了成千上萬種不同的分子生物標誌物。顯然，這對於普通的臨床測試來說是不可行的，但研究人員目前正在開發一種算法，通過收集到的大量數據，篩選出幾個與VO2峰值數據最相關的分子生物標誌物。

“有氧健身是衡量長壽的最佳方法之一，所以一個簡單的血液測試，可以提供這些信息將是個人健康監測的有價值的個人健康監測，”這項研究的共同領導作者Kévin Contrepois說。

這項新研究發表在《細胞》雜誌上。