什么时候运动更减脂？PNAS 最新研究给出答案！
丁香学术
昼夜节律已受到科学界的广泛研究，其赋予了人类行为和生理学的时间模式，使身体内在与外在环境的预期变化保持一致。在人体中，24 小时的昼夜节律会影响机体的每一个器官，甚至每一个细胞。最新就有研究表明，在不同时间内运动，其新陈代谢的效果也不尽相同，人类可通过把握节律规律，实现更好的锻炼效果。
2023 年 2 月 13 日，瑞典卡罗林斯卡学院联合丹麦哥本哈根大学在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上发表了一篇题为 Time of day determines postexercise metabolism in mouse adipose tissue 的研究论文（图 1）。该项研究以小鼠为模型，发现将运动安排在早期活动阶段（对应于人类早晨锻炼），新陈代谢率更高，和脂肪分解、产热和脂肪组织中细胞相关的基因表达更为显著。简言之，上午运动，其燃脂效果更佳。
图 1 相关发文 (图源：[1])
为了探究不同的运动时间是如何影响脂肪燃烧的，研究人员选取生活在标准 12 小时光照/12 小时黑暗循环，可随意获取标准食物的小鼠，然后将 10 至 11 周大的小鼠在早期休息阶段 (ZT3) 或早期活动阶段 (ZT15) 划分为假性治疗组和运动组，其中运动组的小鼠会进行 1 小时的锻炼，而假性治疗组则进行无效虚拟锻炼（早期休息阶段对应于人类傍晚时间段运动，早期活动阶段对应于人类上午晚些时间段运动）。
在运动干预后，使用异氟醚麻醉处死小鼠，并分别在 0 小时、4 小时、8 小时、12 小时、16 小时和 20 小时收集小鼠的腹股沟白色脂肪组织（iWAT）、附睾白色脂肪组织 (eWAT)、肩胛间棕色脂肪组织（BAT）和血清样本等。
研究人员通过 RNA 测序技术，测量核心时钟基因 Arntl 和 Nr1d1 在 iWAT、eWAT 及 BAT 中的表达，发现只有在早期活动阶段运动的小鼠，运动才会立即引起血清游离脂肪酸的增加。在运动的 0 至 20 小时内，和脂肪分解、产热和脂肪组织线粒体相关的基因表达更为显著（图 2），这表明代谢率更高。在体外，3T3-L1 脂肪细胞在 Adrb2 表达上也表现出时间依赖性差异，以及更强的脂解活性。因此，这也意味着脂肪组织对运动反应是具有时间敏感性的，这或许和昼夜节律的规律相关。
图 2 在早期休息或早期活动阶段对小鼠的运动或假干预的反应 (图源：[1])
随后，为了确定进食状态是否会对运动反应产生不同影响，研究人员在禁食 10 小时的早期休息阶段小鼠中重复了该项实验。禁食 10 小时后，在小鼠中观察到了与早期活动小鼠运动后相似的脂肪分解反应，但没有观察到复制转录组的变化，这表明观察到的基因表达变化不是由进食状态驱动的。
图 3 对小鼠在早期休息阶段之前随意进食或禁食 10 小时对运动或假干预的反应 (图源：[1])
总之，特定时间的运动会在小鼠脂肪组织中引发不同的转录组学和代谢反应，这在早期活动阶段最为明显。这种特定影响独立于小鼠的喂养状态和糖皮质激素、儿茶酚胺的循环水平，脂肪组织对运动时间的敏感性可以以细胞自主的方式进行调节。
该文的通讯作者、来自卡罗林斯卡学院的 Juleen R. Zierath 教授介绍道，「我们的研究结果表明，就促进新陈代谢和脂肪燃烧而言，人们选择上午晚些时间段进行运动可能比傍晚时分更为有效，该项研究成果对超重人群具有重要价值。我希望此项研究将有助于为 2 型糖尿病和肥胖症患者群体制定更为有效的运动计划。」
此外，研究人员指出，虽然该研究得出初步结论，但还存在一些局限性：1）虽然小鼠是人类生理和新陈代谢的长期模型，但它们是夜间活动的，这可能会影响研究结果；2）研究目前只测试了跑步这一种运动，因此其他类型的运动可能会引发不同结果；3）该研究未考虑年龄、性别和身体健康状况等因素，因此存在一定局限性。未来，还需要更多相关研究来得出该项研究与人类相关性的可靠依据。
参考资料：
[1]Pendergrast LA, Lundell LS, Ehrlich AM, et al. Time of day determines postexercise metabolism in mouse adipose tissue. Proc Natl Acad Sci U S A. 2023 Feb 21;120(8):e2218510120. doi: 10.1073/pnas.2218510120. Epub 2023 Feb 13. PMID: 36780527.
[2] https://www.eurekalert.org/news-releases/979375
