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增加身体耐力的新方法
  Aug. 24, 2004 -- 当全世界优秀的运动员在雅典奥林匹克运动会争夺金牌的同时,地球的另一端已打破了耐力的纪录!虽然这些不可能成为选手们的竞争者仅是实验室中的老鼠,但是这些老鼠让身体的耐力、新陈代谢、及体重有了新的启发。

  在南加州所做的两个实验中,研究人员运用遗传学制造出「马拉松老鼠」,让正常的老鼠在与其做耐力试验时受挫;这是分别由加州圣地牙哥大学与霍华德休斯医学协会(Howard Hughes Medical Institute)两个研究小组,使用不同的改变老鼠基因方法所做的测试。

  加州圣地牙哥大学的生物学教授Randall Johnson博士所领导的研究小组,所饲养的老鼠没有「HIF-1」基因,这种基因是在可利用的氧气很少时,或是从有氧代谢转换成无氧代谢时,让肌肉还能活动所必需的基因。

  大多数的肌肉活动是由氧气或是有氧的能量来提供动力,让肌肉维持在一定的强度下活动;在厌氧的过程中,肌肉就会在较高的强度下利用其它的能量活动;厌氧的过程是在氧气较少时才开始作用,例如短跑或是激烈的跑步时。

  改变基因的老鼠显示出较大的耐力,牠们跟普通的老鼠比较时,可以游泳将近45分钟,且可以在踏车上跑10分钟的上坡;然而,普通的老鼠在下坡的踏车试验中可以大获全胜,牠们在下坡时显然比改变基因的老鼠消耗较多的厌氧代谢。

  不幸的是,马拉松老鼠并不能永远维持这样的速度,在运动测试四天后,牠们的肌肉明显的有受伤,且无法像普通的老鼠一样继续跑步或游泳;Johnson博士在新闻稿中表示,这结果显示,没有两全其美的事。

  这项研究发现确认了让肌肉耐力增加至极限的方法,并帮助医学研究人员了解像McArdle's等基因失调的疾病,这种疾病会造成利用厌氧代谢的困难;患有McArdle's的病患会因不正常的肌肉代谢作用,而造成肌肉剧痛及平日活动受限。

  另一组马拉松老鼠是由加州La Jolla的霍华德休斯医学协会所研发出来的,由Ronald Evans所领导的研究人员改变老鼠的一个基因,增进了「PPAR-delta」这种蛋白质的活动力。

  增加这种使老鼠肌肉改变的PPAR-delta活动力,会使得老鼠的「慢缩肌」肌纤维增加,「快缩肌」肌纤维减少;慢缩肌肌纤维是含有大量转换能量的肌肉组织,可以让老鼠不会疲劳,这些肌肉是在耐力运动时会用到;快缩肌肌纤维会比较快疲劳,乃因它是在快速爆发能量或短跑的时候用到。

  这种改变基因的老鼠在感到疲劳前,能够跑普通老鼠所跑距离的两倍;牠们即使吃高油脂、高热量的饮食,并跟普通老鼠有一样运动量,也能防止体重增加。

  Evans在新闻稿上表示,这种燃烧脂肪的肌肉纤维增加量本身显然是因为要对抗高油脂饮食的自我保护现象;如果开发出增加人体PPAR-delta的药物,就能使人类增加新陈代谢来燃烧更多能量。

  当然,即使科学家做到了,运动员也可能会被禁止扭转他们增进身体耐力的基因。

  两篇研究都发表在Public Library of Science Biology期刊的在线版。

最后修改日期: 2004/9/8 上午 09:05:00

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