瑞典研究人員最近研究發現，當身體處於健康狀態時，不怎麼運動的男性和女性在運動鍛鍊幾分鐘後，他們體內的DNA會出現瞬間變化。更讓人驚奇的是，這項研究表明我們早晨喝的咖啡中咖啡因成分也可能會以相同方式影響肌肉中的DNA。相關研究發表在三月出版的《細胞代謝》雜誌上。
瑞典卡羅林斯卡醫學院的Juleen Zierath說：我們的肌肉是真的是可塑的，這就是我們常說的“喫什麼補什麼”/“你喫什麼就吸收什”。肌肉會對你做了什麼做出相應的改變，這種情況是允許發生的，如果你不合理運用它，那你將會失去這一功能。
運動基本上不會改變人體肌肉中的遺傳密碼，但這些運動肌肉內的DNA分子的化學性質和結構卻以非常重要的方式改變了。這些DNA精確位置的修改似乎是肌肉產生力量的遺傳重新編程的早期事件，並最終也是肌肉結構穩定和運動產生代謝益處的早期變化。所談的DNA變化就是表觀遺傳修飾，涉及到DNA的化學標記物以及已知序列As、GS、TS和Cs的獲得或缺失。
這項新的研究表明經過一陣運動後骨骼肌內中的DNA比運動前只存在有更少的化學標記物(尤其是甲基組)。肌肉中DNA的這些變化參與了肌肉適應運動鍛鍊所需重要基因的“開啓”過程。
當研究人員在實驗室器皿中觀察肌肉的收縮過程時，他們看到了類似的DNA甲基組丟失/損耗現象。將分離出的肌肉組織暴露於咖啡因環境下同樣也有類似現象。
不過，Zierath解釋道：咖啡因並不會模擬運動這一過程讓肌肉產生收縮，她不建議任何人在運動場所喝上一杯咖啡。因爲這麼做的話容易讓人產生誤解，認爲運動員鍛鍊所到的好處可能與喝咖啡有關。
“運動可以當作一種藥，也許慢跑就能改變我們的基因組，讓我們更健康。而對於那些不運動的人來說，研究也指出也許含咖啡因的藥品也能代替運動，產生類似功效”，Zierath說。
從廣義上講，這一研究結果爲證實我們的基因組比過去所認知的更富有活力提供了更多的證據。表觀遺傳修飾能以一種非常靈活方便的方式開啓再關閉基因，他們允許我們細胞中的DNA隨着環境變化而做出相應的調整。
作者：keeii
原文摘要：
Acute Exercise Remodels Promoter Methylation in human Skeletal Muscle.
DNA methylation is a covalent biochemical modification controlling chromatin structure and gene expression. Exercise elicits gene expression changes that trigger structural and metabolic adaptations in skeletal muscle. We determined whether DNA methylation plays a role in exercise-induced gene expression. Whole genome methylation was decreased in skeletal muscle biopsies obtained from healthy sedentary men and women after acute exercise. Exercise induced a dose-dependent expression of PGC-1α, PDK4, and PPAR-, together with a marked hypomethylation on each respective promoter. Similarly, promoter methylation of PGC-1α, PDK4, and PPAR- was markedly decreased in mouse soleus muscles 45 min after ex vivo contraction. In L6 myotubes, caffeine exposure induced gene hypomethylation in parallel with an increase in the respective mRNA content. Collectively, our results provide evidence that acute gene activation is associated with a dynamic change in DNA methylation in skeletal muscle and suggest that DNA hypomethylation is an early event in contraction-induced gene activation.
