巴塞尔大学的研究人员对小鼠的肌肉适应性进行了研究，发现耐力训练会引起明显的肌肉重塑，这表现在肌肉如何根据训练状态以不同方式表达基因。改变基因激活模式的表观遗传学变化在这些适应性中起着至关重要的作用，它使训练后的肌肉更有效率，更能适应长时间的锻炼。

我们的耐力锻炼得越多，身体就越强壮，肌肉也是如此。它们能够适应负荷，在更长的时间内发挥更好的性能。科学家们现在对这些肌肉适应性有了新的认识。

耐力训练好处多多。定期锻炼不仅能增强我们的整体体能和健康状况，还能使肌肉结构发生显著变化。这就带来了我们熟悉的训练益处：肌肉不易疲劳、产生更多能量并优化氧气利用。巴塞尔大学的研究人员最近以小鼠实验为基础，深入研究了这些肌肉变化。

巴塞尔大学生物中心长期从事肌肉生物学研究的克里斯托夫-汉斯钦（Christoph Handschin）教授说："肌肉对体力活动的适应是一个众所周知的现象。我们想了解在运动训练期间肌肉中到底发生了什么"。他和他的团队在《自然-新陈代谢》（Nature Metabolism）杂志上发表了新的见解。

基因反映训练状态

在目前的研究中，汉斯钦的团队比较了未经训练的小鼠和受过训练的小鼠的肌肉，并研究了基因表达如何随运动而变化。第一作者雷古拉-弗勒（Regula Furrer）说："由于耐力训练会诱发肌肉的实质性重塑，我们假定这种适应会反映在基因表达中。然而，与我们的预期不同的是，与静止的未训练肌肉相比，静止的训练肌肉中相对较少（约 250 个基因）的基因表达发生了变化。令人震惊的是，在急性运动后，约有1800到2500个基因的表达受到了调节。有多少基因以及哪些基因做出反应在很大程度上取决于训练状态"。

肌肉对身体压力的反应不同

例如，在未经训练的肌肉中，耐力训练会激活炎症基因，引发微小损伤，造成我们所熟知的肌肉酸痛。"我们无法在训练有素的小鼠身上观察到这种情况；相反，保护肌肉的基因更加活跃。因此，训练有素的肌肉对运动压力的反应完全不同，"Furrer 解释说。"它们的效率更高，复原能力更强--简而言之，它们能更好地应对身体负荷"。

表观遗传模式塑造肌肉健康

问题是：为什么肌肉对耐力运动的反应会因训练状态的不同而如此不同？科学家们在表观遗传学中找到了答案。基因通过所谓的表观遗传修饰（基因组中的化学标签）开启或关闭。弗勒强调说："令人吃惊的是，未经训练的肌肉和受过训练的肌肉之间的表观遗传模式完全不同，其中许多修饰发生在控制许多其他基因表达的关键基因中。因此，与未经训练的肌肉相比，运动会激活训练有素的肌肉中完全不同的程序。"

这种表观遗传信息决定了肌肉对训练的反应。"长期耐力训练会在短期和长期改变肌肉的表观遗传模式。看来，受过训练的肌肉通过其表观遗传模式为长期锻炼做好了准备。它们的反应更快，工作效率更高，"汉斯钦总结道。"每次训练后，肌肉耐力都会增加。"

从小鼠到人类

研究人员揭示了小鼠肌肉是如何随着时间的推移适应定期耐力训练的。下一步是研究这些结果是否也能应用到人类身上。在竞技体育中，反映训练进展的生物标志物可用于提高训练效率。

了解健康肌肉是如何工作的，我们就能理解疾病是如何发生的。这对于开辟治疗与年龄或疾病相关的肌肉萎缩的创新途径至关重要。