4400公里超骑非竞技比赛及相关训练对体成分及循环祖细胞分化的影响gydF4y2Ba

背景gydF4y2Ba

NorthCape4000 (NC4000)是参与人数最多的超耐力自行车赛。对8名健康男性白人业余自行车手进行评估:(a)在开始准备期之前;(b) NC4000前一周(培训期结束后);(c) NC4000比赛后，研究超循环对机体成分、有氧能力、生化参数以及祖细胞分化的影响。gydF4y2Ba

方法gydF4y2Ba

生物电阻抗分析(BIA)和双能x射线吸收仪(DEXA)评估身体成分;心肺运动试验(CPET)评价有氧能力。通过分析相关转录因子表达的调节来评估循环祖细胞的分化。此外，还进行了体外实验，研究NC4000受试者血清对脂肪生成和肌肉生成的影响。研究了NC4000血清对Sestrins和Sirtuin调制及促进祖细胞棕色脂肪形成的影响。采用双尾学生配对检验进行统计分析。gydF4y2Ba

结果gydF4y2Ba

我们观察到训练后和NC4000比赛后脂肪量减少;我们还记录了维生素D和脂质谱受到超循环的影响。此外，我们的研究结果表明，nc4000后参与者的混合血清在刺激肌生成和诱导祖细胞棕色脂肪生成方面发挥了积极作用。gydF4y2Ba

结论gydF4y2Ba

训练计划和Ultra-cycling对身体成分和生化脂质参数产生了有益的影响，改变了祖细胞的分化，显著增加了棕色脂肪生成和MYOD水平。gydF4y2Ba

近年来，尽管参赛者的平均年龄不断增加，但超耐力自行车比赛的参与度和成绩仍呈现上升趋势[gydF4y2Ba1gydF4y2Ba，gydF4y2Ba2gydF4y2Ba］．gydF4y2Ba

由于生理上不可能保持与热量补充的正平衡，超循环表现会导致重要的能量不足，特别是在高手运动员中[gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba］．事实上，长期的能量不足是脂肪流失的主要机制[gydF4y2Ba4gydF4y2Ba］．gydF4y2Ba

文献中出现了关于体重减轻和超耐力中可能的瘦质量改变的差异。在瑞士自行车马拉松赛前分析FM和无脂肪质量(FFM)，目的是表征竞技超级自行车运动员[gydF4y2Ba5gydF4y2Ba］．研究人员在2004年XX阿尔卑斯山脉等比赛中评估了这些参数的变化，使用皮肤褶皱法，FM和FFM均有所下降[gydF4y2Ba6gydF4y2Ba］．在一场8,835公里的山地自行车比赛后，使用双能x射线吸收仪(DEXA)观察到同样的结果[gydF4y2Ba7gydF4y2Ba］．不过，也有人指出，在6天883公里的自行车赛段比赛后，瘦肉量有所增加[gydF4y2Ba8gydF4y2Ba］．生物电阻抗分析(BIA)显示，在实验室不间断骑行1000公里后，FM减少，体重和FFM增加，可能是由于液体潴留[gydF4y2Ba9gydF4y2Ba］．在600公里的超级自行车比赛后，全身水分也会增加，这导致FM减少，但用皮肤皱襞法测量的骨骼肌质量(MM)并没有减少[gydF4y2Ba9gydF4y2Ba］．gydF4y2Ba

目前尚不清楚FM和瘦质量的改变是否会在短时间的恢复后持续存在，以及这些改变是否与有氧能力(例如VO2max)有关:事实上，一些作者报告了VO2max的下降[gydF4y2Ba7gydF4y2Ba]而另一些人则报告没有重大变化[gydF4y2Ba10gydF4y2Ba］．gydF4y2Ba

超耐力还可能导致血液生化参数的改变，包括肝酶、肌酐和血脂;总之，一般情况下，只有案例报道超循环[gydF4y2Ba7gydF4y2Ba]以及少数优秀运动员的数据[gydF4y2Ba11gydF4y2Ba]都是可用的。另一方面，很少有研究报告维生素D水平低可能与肌肉骨骼损伤有关，补充维生素D可以提高表现[gydF4y2Ba12gydF4y2Ba]，但据我们所知，还没有人评估过维生素D对超耐力自行车比赛成绩的可能影响。gydF4y2Ba

尽管人们对业余运动的兴趣越来越大，但在这一领域，针对超耐力运动对健康影响的评估研究却很少。特别是，在超耐力比赛后，FM和LM的变化及其与肌肉和脂肪细胞代谢标志物的可能联系尚不清楚。对训练参数和有氧能力的综合分析可能有助于阐明这些变化。因此，本研究的目的是评估4400公里超级自行车冒险的准备和比赛对身体成分、有氧能力和生化参数的影响，以及它们与循环祖细胞投入的可能关联，以评估这种体育锻炼在预防退行性疾病方面的影响。gydF4y2Ba

意识到这种体力劳动的影响可能会使业余运动员进行更加用心和个性化的训练。gydF4y2Ba

比赛gydF4y2Ba

NorthCape4000 (NC4000)是参与人数最多的超耐力无支撑骑行冒险。gydF4y2Ba

第四版开始于2021年7月24日。它全长4400公里，海拔增加4万米，由无支撑，无漂流的比赛组成，参赛者从Rovereto (ITA)到达North-Kapp(北威州)，经过4个强制检查站(Balaton湖，克拉科夫，里加，罗瓦涅米)。组织者规定的完成时间为22天。gydF4y2Ba

监测的温度波动在32°到7°C之间。gydF4y2Ba

参与者gydF4y2Ba

通过社交媒体联系了8名参加NC4000第四版的健康男性业余白人自行车手(47.5±13.5岁)，并在准备期(BPP)之前(2020年12月21日至2021年3月2日)、NC4000 (BN)前一周和NC4000 (AN)后10天进行了临床评估、生物电阻抗分析(BIA)、心肺运动测试(CPET)和静脉穿刺采集血液样本。双能x线吸收仪(DEXA)取BN和AN。NC4000期间报告的所有数据均在AN访问时进行评估。gydF4y2Ba

这项研究得到了意大利维罗纳大学(Azienda Ospedaliera Universitaria Integrata)伦理委员会的批准(编号1538;2012年12月3日;维罗纳Azienda Ospedaliera Integrata当地伦理委员会)。研究设计和方法符合《赫尔辛基宣言》。gydF4y2Ba

骑行者在手术前都自愿提交了书面同意书。gydF4y2Ba

临床评价及问卷调查gydF4y2Ba

所有受试者都进行了临床评估，以排除任何可能改变表现或实验室检测结果的疾病。gydF4y2Ba

BPP和BN训练报告为前3个月每周训练量、每周总公里数和每周小时数的平均值。gydF4y2Ba

研究人员还报告了每晚的睡眠时间、咖啡和酒精摄入量(以标准饮料衡量)。gydF4y2Ba

身体成分测量gydF4y2Ba

全身双能x线吸收仪(DEXA)采用BN和AN测量总脂肪(FM)和节段脂肪(截断FM)、内脏脂肪组织(VAT)和瘦质量(LM) (QDR Discovery Acclaim;Hologic, Waltham, MA, USA)。DEXA的体成分分析与前面描述的相同[gydF4y2Ba13gydF4y2Ba］．gydF4y2Ba

四极双频BIA (InBody 120;使用BPP, BN和AN测量体重，并估计FM, FFM和MM。在休息至少24小时后的早上，在运动员赤脚，直立站着，穿着轻自行车服排尿后进行阻抗测量。每次对每个受试者进行两次测量，并报告平均值。受试者赤脚站立时，测量身高至0.5厘米。gydF4y2Ba

血液样本采集gydF4y2Ba

上午采血BPP、BN、AN。本研究考虑的生化参数包括:ALT、AST、肌酐、25-羟基维生素D (LiaisongydF4y2Ba^®gydF4y2Ba测定，DiaSorin，意大利)，总胆固醇，高密度脂蛋白，低密度脂蛋白，甘油三酯浓度。gydF4y2Ba

循环祖细胞(CPCs)gydF4y2Ba

如先前报道，我们从肝素化血液中分离出cpc [gydF4y2Ba14gydF4y2Ba］．采集外周血单个核细胞(pmcs)，梯度离心(800 ×gydF4y2BaggydF4y2Ba在20°C下放置30分钟)，我们使用RosetteSep抗体鸡尾酒(Stemcell Technologies Inc.， Vancouver, Canada)，根据制造商的说明去除不需要的造血细胞。收集的细胞在磷酸盐缓冲盐水(PBS)中洗涤，表型分析如前所述[gydF4y2Ba14gydF4y2Ba］．gydF4y2Ba

在体外gydF4y2Ba肌原性的分化。gydF4y2Ba

人骨骼肌细胞(SKMC)来源于PromoCells (C-12580;PromoCell, GMBH，德国海德堡)。SKMCs用骨骼肌细胞生长培养基(低血清)(C-23060PromoCell, GMBH Heidelberg，德国)培养，并用骨骼肌分化培养基补剂(C-23061;PromoCell, GMBH海德堡，德国)，正如我们之前报道的那样[gydF4y2Ba15gydF4y2Ba］．以最终浓度为5%的参与者血清混合或不混合培养分化的SKMCs。初镀后每3天更换一次培养基。gydF4y2Ba

rna提取和逆转录gydF4y2Ba

根据制造商说明，使用miRNeasy试剂盒(Qiagen, Hilden, Germany)从pbmc中提取146b和34a mirna。用“RNeasy”提取CPCs或分化细胞的总RNAgydF4y2Ba^®gydF4y2Ba保护迷你试剂盒”(Qiagen, Hilden，德国)，遵循制造商的协议，并使用“Qubit™RNA HS检测试剂盒(Invitrogen, Carlsbad，美国)使用Qubit™3荧光计进行量化。如先前报道，使用TaqMan microRNA逆转录试剂盒(Thermofisher Corporation, Waltham, MA, USA)或第一链cDNA合成试剂盒(GE Healthcare, Little Chalfont, UK)对提取的两微克rna进行逆转录[gydF4y2Ba15gydF4y2Ba］．RNA和cDNA样品保存在−80°C。gydF4y2Ba

实时RT-PCRgydF4y2Ba

对于miRNA或rna表达分析，我们使用实时PCR，使用TaqMan Universal PCR Master Mix (Thermofisher Corporation, Waltham, MA, USA)和TaqMan预先设计的每个基因探针(RUNX2, hs00231692_m1;sestrin1 hs00902782_m1;PN4440886 mir - 146 b - 5;miR-34a PN4427975;U6 snRNA, 001973;MYOD, Hs00159528_m1;PPARG2 hs01115513_m1;ACTB Hs99999903_m1)。使用TaqMan SDS分析软件计算每个反应的Ct值(Applied Biosystems;采用2 . c - pcr法分析不同样品间的相对基因表达量gydF4y2Ba^{−ΔΔCTgydF4y2Ba}方法，如前所述[gydF4y2Ba14gydF4y2Ba］．gydF4y2Ba

西方墨点法gydF4y2Ba

使用Ripa缓冲液(Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA,USA)提取蛋白质，并使用BCA法计算浓度(Thermo Scientific, Waltham, MA,USA)，如先前报道[gydF4y2Ba14gydF4y2Ba］．蛋白质样品在Laemmli 's样品缓冲液(Biorad, CA, US)中稀释，在95°C下加热5分钟，然后用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS PAGE)分离。蛋白质转移到聚偏二氟乙烯(PVDF)膜上(赛默飞世尔科学公司，沃尔瑟姆，MA，美国)。PVDF膜用原代(antiMyoD (MA1-41,017;Thermo Scientific, Waltham, MA, USA);β肌动蛋白(ba3r;Thermo Scientific, Waltham, MA, USA);sirtuin蛋白(pa5 - 23063;Invitrogen, Waltham, MA, USA);SESN1 (pa5 - 98142; Invitrogen, Waltham, MA, USA); SESN2 (ab-178518; Abcam, Cambridge, MA); p53 (2524; Cell Signaling Technology, Danvers, Massachusetts, USA); p21 (M7202; Dako, Denmark A/S); UCP1 (ab-10983; Abcam, Cambridge, MA)) and secondary antibodies Anti-mouse (7076; Cell Signaling Technology) and Anti-rabbit (7074, Cell Signaling Technology). Signals were detected with a chemiluminescence reagent (ECL, Millipore, Burlington, MA, USA) and images were recorded using a LAS4000 Digital Image Scanning System (GE Healthcare, Little Chalfont, UK). Densitometric analysis was performed as we previously reported [16gydF4y2Ba］．gydF4y2Ba

心肺运动测试(CPET)gydF4y2Ba

CPET是在一个带有夹式踏板的自行车功率计上进行的(MonarkgydF4y2Ba^®gydF4y2Ba， LC6 Novo;Vansbro，瑞典)，使用气体分析仪(COSMEDgydF4y2Ba^®gydF4y2Ba夸克击球;意大利米兰)。评估每分钟通气次数(VE)、摄氧量(VO2)、二氧化碳产量(VCO2)、第一(VT1)和第二(VT2)通气阈值和最大摄氧量(VO2max)。VT1用v斜率法测定，VT2用通气当量法测定。受试者执行斜坡测试协议，每分钟增加15、20或25瓦，直到意志衰竭。方案选择基于年龄和训练，至少达到8分钟的增量阶段[gydF4y2Ba17gydF4y2Ba]，采用6-20改良Borg量表[gydF4y2Ba18gydF4y2Ba］．节奏在每分钟70到100之间，由每个受试者选择。每个受试者执行相同的CPET协议BPP, BN, AN。监测心率(HR)、心电图(ECG)。当达到以下标准时，CPET被认为是最大的:(a)耗氧量(VO2)与运动强度关系的平台> 20秒(b)呼吸交换比(RER > 1.10)， (c) HR[≥(220-年龄)的85%]，(d) Borg修正量表上的感知衰竭(RPE)评分为19-20。测试结束后，每隔10秒对所有呼吸数据取平均值，以VO2max为最高平均值。gydF4y2Ba

在当天上午按以下顺序进行上述测量:血液样本，身体成分测量(BIA和DEXA)， CPET。gydF4y2Ba

受试者在测试前至少24小时避免繁重的体力劳动，在测试前一晚至少睡6-8小时，在测试前至少2小时吃了一顿清淡的晚餐。血清储存在−80°C直到使用。gydF4y2Ba

统计分析gydF4y2Ba

结果以均数±标准差表示。统计分析采用双尾学生配对检验。p < 0.05为差异显著。对于体外数据，分析应用于至少进行三次的实验。我们使用SPSS for Windows，版本22.0 (SPSS Inc.，芝加哥，伊利诺伊州，美国)来分析数据。gydF4y2Ba

自行车运动员的人体测量特征见表gydF4y2Ba1gydF4y2Ba．8名参与者中有6人在22天内完成NC4000:完成时间为21.24±8.41天，即每天229.85±68.76公里。自行车加包开始时重量为20.44±4.30 kg。这些自行车手之前都没有参加过为期多天的超级自行车赛。他们都没有接受过专业培训或特定的饮食，参与者的饮食习惯没有显著差异。他们都不是素食主义者，也没有食物过敏或不耐受。gydF4y2Ba

报告的个人培训计划在BPP和BN之间没有显著变化。gydF4y2Ba

超级自行车比赛前训练计划的效果gydF4y2Ba

重量和调频gydF4y2Ba_BIAgydF4y2BaNC4000训练后显著降低(表gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)．咖啡摄入量和睡眠时间的BPP和BN相同。在BPP和BN评估期间，共有6名自行车运动员使用补充剂，特别是盐水溶液(8分之5)、支链氨基酸(BCAAs, 8分之3)、麦芽糊精(8分之2)、维生素B复合物(8分之1)、维生素C(8分之1)和Omega3(8分之1)。gydF4y2Ba

BPP和BN训练后总胆固醇和LDL显著降低，而HDL和甘油三酯、肝酶和肌酐在训练后没有变化。维生素D水平在BPP和BN之间显著上升(表gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba)．gydF4y2Ba

NC4000训练后，绝对VO2max和相对VO2max以及通气阈值均未增加(表4)gydF4y2Ba4gydF4y2Ba)．gydF4y2Ba

NC4000对机体成分、呼吸机参数及生化指标的影响gydF4y2Ba

受试者的恢复时间为5.8±2.2天。gydF4y2Ba

NC4000期间报告的饮水量为6.13±2.37 L / d。NC4000组睡眠时间明显减少(6.81±1.13 vs 5.25±1.60;P = 0.027)，而咖啡摄入量没有变化(2.75±1.49 vs 3.50±1.39;P = 0.307)，以及酒精摄入量(0.69±0.59 vs 0.63±0.79;p = 0.844)。gydF4y2Ba

所有受试者在超骑时都服用补充剂:使用最多的是生理盐水(7 / 8)和支链氨基酸(BCAAs, 6 / 8)，其次是维生素B复合物(5 / 8)，维生素C(4 / 8)，麦芽精(2 / 8)，肉碱和Omega3(1 / 8)。6名自行车手由于肌肉骨骼损伤使用了非甾体抗炎药(NSAIDs)，这些损伤都与直接创伤无关。未报告疾病或其他重大健康问题。gydF4y2Ba

体重(77.68±8.16 kg)和BMI(24.31±2.34 kg/m)gydF4y2Ba^2gydF4y2Ba)与BN相比，NC4000后没有减少。然而，无论是DEXA还是BIA, FM都下降了。DEXA还显示节段脂肪显著减少，相对LM增加。BIA强调了FFM%的增加，但MM或绝对FFM没有增加(表2)gydF4y2Ba5gydF4y2Ba)．gydF4y2Ba

比赛结束后血清25-羟基维生素D明显下降。血脂谱显示甘油三酯增加，LDL浓度降低，而总胆固醇和HDL水平没有变化。NC4000后肌酐明显下降。超循环后肝酶浓度无变化(表gydF4y2Ba6gydF4y2Ba)．gydF4y2Ba

NC4000后，最大摄氧量、第一次和第二次通气阈摄氧量有轻微下降趋势，但无统计学意义(表4)gydF4y2Ba7gydF4y2Ba)．gydF4y2Ba

训练和NC4000对间充质干细胞功能的影响gydF4y2Ba

为了确定训练和NC4000对间充质干细胞(MSCs)的作用，我们分析了循环MSCs中分别参与成骨和脂肪形成的转录因子RUNX2和PPARG2的表达。如图所示。gydF4y2Ba1gydF4y2Ba，成骨和成脂转录因子RUNX2和PPARG2均上调BN和AN。训练以及循环间充质干细胞中Sestrin 1 (SESN1)的超循环表达上调。gydF4y2Ba

训练增加了SK肌细胞中的sestrin和sirtuin水平gydF4y2Ba

由于色素素调节肌肉干细胞稳态[gydF4y2Ba19gydF4y2Ba]，我们分析了在BPP、BN和AN血清中培养的SK肌细胞中SESN1和SESN2的水平。如图所示。gydF4y2Ba2gydF4y2Ba在训练后，两种激素都有所增加，而超循环则恢复了蛋白质水平。因此，训练和NC4000后，MyoD水平升高(图4)。gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)．考虑到sirtuin 1 (SIRT1)在MyoD存在时参与细胞代谢的调节，我们分析了在训练前、训练后和超循环后收集的血清中培养的SK肌细胞中SIRT1的蛋白水平。如图所示。gydF4y2Ba2gydF4y2BaB，在收集的BN和AN血清中培养的细胞中SIRT1水平升高。gydF4y2Ba

训练和超循环对抗脂肪生成老化，增加棕色脂肪生成gydF4y2Ba

为了评估训练和超循环对脂肪形成的影响，我们在脂肪形成过程中，在收集的血清BPP、BN和AN存在的情况下培养MSCs。我们观察到训练和NC4000后，成脂分化细胞中sirtuin的水平增加。gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba)．此外，我们观察到p53水平升高，p21水平降低，p21是p53的一个与衰老相关的靶基因。gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba)．观察到p21的降低表明p53的转录功能降低。有趣的是，据报道，p21缺乏会导致脂肪细胞分化的抑制[gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba］．为了解释sirtuin水平的升高，我们研究了其靶向microRNA miR146b的表达，如图所示。gydF4y2Ba3.gydF4y2BaB，在训练后收集的受试者血清和NC4000表现下，miR 146b在MSCs中下调。据报道，sirtuin在诱导棕色脂肪组织(BAT)相关基因中起重要作用[gydF4y2Ba21gydF4y2Ba]，我们评估了分化细胞中解耦蛋白(UCP1)的水平。如图所示。gydF4y2Ba4gydF4y2BaUCP1水平在训练后和超级骑行后都有所上升。gydF4y2Ba

超耐力自行车是一项非常具有挑战性的表演，通常定义为100英里以上的比赛。这种体验几乎可以在任何路面和任何类型的自行车上发生，但它的持续时间是主要特征。超循环与许多生理后果有关。尽管近年来人们对超耐力运动越来越感兴趣，但很少有研究评估这种体力活动在调节生化参数和祖细胞的作用方面的影响。这是一个相关的方面，因为祖细胞内稳态是退行性疾病发病机制的关键因素，所有影响和维持这种内稳态的因素都是疾病预防的潜在靶点。此外，另一个新颖的方面是，本研究针对的是训练量低于职业自行车手的业余竞技自行车手[gydF4y2Ba22gydF4y2Ba］．因此，在我们的研究中，我们强调了身体成分变化、脂肪生成和肌肉生成之间可能存在的联系。gydF4y2Ba

脂肪量的减少可以解释为众所周知的超耐力运动导致的高能不足，尤其是业余自行车运动员[gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba，gydF4y2Ba23gydF4y2Ba］．在本研究中，我们首次评估了可能参与该机制的驱动基因和转录因子。事实上，体能训练可促进间充质干细胞的分化[gydF4y2Ba24gydF4y2Ba］．如先前报道[gydF4y2Ba14gydF4y2Ba]，我们观察到训练后RUNX2在cMSCs中的表达增加，这表明它们的成骨作用。RUNX2在cMSCs中的表达持续增加。我们还观察到NC4000训练后PPARG2水平的增加。这些发现也可能表明脂肪生成作用的增加。然而，PPARG2表达的增加与其调节胰岛素敏感性和利用葡萄糖维持能量稳态的作用是一致的[gydF4y2Ba25gydF4y2Ba］．因此，我们还在cMSCs中观察到sesn1基因的表达，该基因编码一种小的应激诱导蛋白，已被证明能够改善胰岛素敏感性[gydF4y2Ba26gydF4y2Ba］．有趣的是，我们第一次研究了Sestrin在循环祖细胞中的表达。考虑到sestrin的保护作用，SESN1在祖细胞中的表达增加强调了体育锻炼在退行性疾病中的有效作用[gydF4y2Ba27gydF4y2Ba］．因此，鉴于sesstrin在运动后肌肉代谢调节中的作用，我们研究了训练前、训练后以及NC4000后收集的血清处理的骨骼肌细胞中SESN1和SESN2蛋白水平。有趣的是，我们观察到训练后收集的血清处理的SK肌细胞中SESN1和SESN2水平增加，而NC4000表现后，用血清处理的细胞中SESN1和SESN2水平恢复到基线水平。考虑到色氨酸素对影响肌肉骨骼系统的疾病有保护作用[gydF4y2Ba27gydF4y2Ba]，可以认为训练对对抗肌肉减少、肌肉萎缩、骨质减少和关节炎病理是有用的。gydF4y2Ba

尽管一些研究报告称，超循环后游离脂肪量(FFM)和脂肪量(FM)会减少[gydF4y2Ba6gydF4y2Ba，gydF4y2Ba7gydF4y2Ba]，我们观察到FM的减少以及肌肉和瘦质量的维持:这也与超级骑行训练一致。之前不同的结果可能是由于研究对象的水化状态和计划在比赛结束后立即进行的评估，导致所分析的主要肌肉群出现局部水肿，这一影响可以改变DEXA结果[gydF4y2Ba28gydF4y2Ba］．gydF4y2Ba

此外，我们没有观察到ALT和AST浓度的变化，这与剧烈运动后肌肉和随后的肝脏损伤有关。我们可以推测，这些参数在NC4000之后立即升高[gydF4y2Ba29gydF4y2Ba肌肉纤维的修复正在进行中。在NC4000期间，这些发现并没有因咖啡和酒精摄入量的改变而改变。骨骼肌糖原和液体储存的超代偿可能会影响瘦质量测量AN，考虑到自行车运动员从NC4000恢复后大约一周进行评估，血清肌酐水平显著降低。额外的证据来自Knechtle等人，他们指出，超循环不会改变骨骼肌质量[gydF4y2Ba30.gydF4y2Ba］．gydF4y2Ba

因此，我们研究了训练和超循环对骨骼肌细胞的作用。有报道称SESN1在肌管分化过程中被诱导表达[gydF4y2Ba26gydF4y2Ba］．因此，我们观察到训练后收集的血清处理过的SK肌细胞中，sestrin水平和MYOD水平都有所增加。在NC4000表现之后，尽管MYOD水平有下降的趋势，但它们仍然保持了增加的水平。Sirtuin1是一种组蛋白/蛋白质脱乙酰酶，可调节热量限制介导的寿命[gydF4y2Ba31gydF4y2Ba］．已经证明，在MyoD存在的情况下，SIRT1能够诱导过氧化物酶体增殖物激活受体-γ共激活物-1α (pgc -1α)的阳性自我调节，pgc -1α是参与代谢调节的基因的主要调节因子[gydF4y2Ba32gydF4y2Ba］．在骨骼肌中，运动诱导PGC-1α表达可能是对ATP水平降低的反应[gydF4y2Ba33gydF4y2Ba］．因此，在训练后收集的血清处理的SK肌细胞中观察到MYOD和Sirtuin 1水平的增加，这表明体育锻炼在驱动肌肉特异性基因表达和代谢中的作用。gydF4y2Ba

我们还评估了有氧能力(VO2max和通气阈值)是否受到单项训练和超循环的影响。有趣的是，VO2max、VT1和VT2没有改变。我们对这些结果的解释是，我们的受试者已经具有良好的有氧能力，并且他们的训练习惯在NC4000之前没有改变。尽管其他研究报告了有氧能力的普遍提高，但在超循环后没有发现任何变化。gydF4y2Ba10gydF4y2Ba］．在这方面，我们的研究对象接受了更好的训练，在超级自行车期间，平均每天骑自行车超过220公里，这比之前报道的要多得多。即使有氧能力没有受到训练和NC4000的影响，骨骼肌代谢也受到了积极的刺激。gydF4y2Ba

在训练和超循环后收集的血清中，在成脂分化过程中，MSCs中的Sirtuin 1水平也有所升高。Sirtuin 1水平的升高降低了p53的转录活性。我们观察到p53的下游靶基因p21水平下降，即使p53水平在训练和NC4000后升高。此外，已有研究证明SIRT1可以通过去乙酰化过程抑制p53的转录活性[gydF4y2Ba34gydF4y2Ba］．重要的是，已有研究表明，脂肪形成过程中SIRT1的激活促进了棕色脂肪组织特异性基因的转录[gydF4y2Ba35gydF4y2Ba］．此外，SIRT1也参与了WAT基因表达的下调[gydF4y2Ba36gydF4y2Ba］．gydF4y2Ba

因此，在训练后收集的血清中，我们观察到在脂肪形成过程中，间充质干细胞中唯一在BAT细胞中表达的解偶联蛋白1 (UCP1)水平增加。重要的是，UCP1的增加在收集到的血清AN存在时更为明显。这些结果强调了BAT与截断和内脏脂肪组织(VAT)大幅减少之间的关系，作为NC4000后观察到的负能量平衡的标志。gydF4y2Ba

VAT对整个心血管风险和维生素D的吸收具有重要意义:因此，我们评估了脂质和维生素D水平。我们观察到在准备期间总胆固醇和低密度脂蛋白显著降低。在NC4000之后，LDL也下降了，这可能与β -氧化对脂肪酸的需求增加有关。另一方面，在研究期间，HDL保持在高水平，在NC4000之后也没有实质性的变化。这些结果与活化的BAT中UCP1表达的增加一致，被证实是一种脂质谱调节剂[gydF4y2Ba37gydF4y2Ba］．这一结果与超级马拉松赛跑形成对比，并强调了这些运动的差异[gydF4y2Ba38gydF4y2Ba］．维生素D水平和血脂状况没有因补充剂而改变，因为只有一名自行车手报告使用了肉碱，另一名报告使用了ω - 3。gydF4y2Ba

我们发现NC4000后甘油三酯浓度明显增加:其他人解释这方面是由运动诱导的儿茶酚胺能刺激;这一结果似乎与我们发现的其他脂质参数相反，但这可能是由于肝脏vldl -甘油三酯产量增加或比赛后循环非酯化脂肪酸(NEFAs)增加[gydF4y2Ba10gydF4y2Ba来掩盖血浆甘油三酯的降低。gydF4y2Ba

血清25-羟基维生素D在BPP和BN之间显著增加:这可能是由于春季和夏季的阳光照射更好[gydF4y2Ba12gydF4y2Ba］．gydF4y2Ba

然而，在NC4000之后，维生素D浓度略有下降，这一结果可能是由于在短时间内消耗了脂肪沉积，或在比赛结束后延迟测定维生素D水平，证实了超耐力和维生素D代谢之间的复杂关系[gydF4y2Ba39gydF4y2Ba］．gydF4y2Ba

考虑到BAT的激活以及身体成分的调节已被建议减少与肥胖相关的疾病，进一步研究剧烈运动在心血管和退行性疾病中的作用显得尤为有趣。为了确定参与sirtuin1增加的表观遗传因素，我们分析了miR靶向sirtuin1的表达。因此，我们观察到用BN和AN后采集的血清处理的细胞miR146b和miR34a减少。有趣的是，MiR-146b被认为是人类内脏脂肪形成的调节因子，其表达在人类肥胖中发生改变(gydF4y2Ba40gydF4y2Ba)，证实了调节这一代谢途径在预防心血管和退行性疾病中的重要性。gydF4y2Ba

因此，我们的研究首次评估了调节祖细胞变化的功能生化参数，并分析了体育锻炼对退行性疾病发病机制中涉及的分子的影响，如在sestrin的情况下。因此，我们在健康受试者中进行的研究结果可以更好地理解与超耐力活动有关的身体表现对祖细胞承诺的影响，从而可能预防退行性疾病。gydF4y2Ba

训练计划对身体成分和生化脂质参数产生了有益的影响，以及棕色脂肪形成的开关和与SESN1和SESN2表达相关的细胞过程的实质性改变，即使在训练过的业余自行车手的摄氧量和呼吸阈值没有改变的情况下。gydF4y2Ba

超循环不会改变体重或有氧能力，但会产生急性和长期的能量不平衡，导致脂肪量减少，MSCs功能改变，棕色脂肪生成和UCP1显著增加，骨骼肌细胞MYOD水平维持。最后，由于超耐力项目的参与者越来越多，未来的研究应该集中在非精英超级自行车运动员身上，特别是在超耐力成绩的准备和训练方面。还需要研究探索超循环的长期影响和急性后代谢改变的持久性。gydF4y2Ba

本研究中使用和/或分析的数据集可根据合理要求从通讯作者处获得。gydF4y2Ba

我们感谢维罗纳大学的“Piattaforme技术中心(CPT-UNIVR)”的技术支持。gydF4y2Ba

这项研究得到了维罗纳大学(LDC)医学系的支持。gydF4y2Ba

作者及隶属关系gydF4y2Ba

1. 维罗纳大学内科学部，Piazzale Scuro, 10, Policlinico G.B. Rossi, 37134，维罗纳，意大利gydF4y2Ba

   Michele Braggio, Arianna Minoia, Gianluigi Dorelli, Jessica Bertacco, Francesco Bertoldo, Mattia Cominacini和Luca Dalle CarbonaregydF4y2Ba

2. 维罗纳大学神经科学、生物医学和运动科学系，37100，维罗纳，意大利gydF4y2Ba

   玛丽亚·特蕾莎·瓦伦蒂，托尼娅·德·西蒙，玛丽亚·格拉齐亚·罗曼内利和莫妮卡·莫特斯gydF4y2Ba

3. Flaskworks, LLC, 38 Wareham St, Boston, MA, 02118, USAgydF4y2Ba

   Lekhana BhandarygydF4y2Ba

贡献gydF4y2Ba

LB, MM和经理，数据解释，数据管理;MB、FB、AM、JB、GD、MC、TDS数据生成、采集、组装;数据解释;MTV, MB和LDC，概念和设计，数据解释，手稿的批判性修订，研究监督。作者们阅读并批准了手稿的最终版本。gydF4y2Ba

相应的作者gydF4y2Ba

对应到gydF4y2Ba卢卡·达勒·卡本纳雷gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

伦理认可和同意参与gydF4y2Ba

该程序得到了意大利维罗纳Azienda Ospedaliera Integrata大学伦理委员会的批准(编号1538;2012年12月3日;维罗纳Azienda Ospedaliera Integrata当地伦理委员会)。外周血献血者提供知情同意。所有参与研究的受试者均获得知情同意。gydF4y2Ba

发表同意书gydF4y2Ba

不适用。gydF4y2Ba

相互竞争的利益gydF4y2Ba

作者没有披露报告，并声明没有竞争的经济利益。gydF4y2Ba

出版商的注意gydF4y2Ba

伟德体育在线施普林格自然对出版的地图和机构从属关系中的管辖权主张保持中立。gydF4y2Ba

开放获取gydF4y2Ba本文遵循知识共享署名4.0国际许可协议，允许以任何媒介或格式使用、分享、改编、分发和复制，只要您对原作者和来源给予适当的署名，提供知识共享许可协议的链接，并注明是否有更改。本文中的图像或其他第三方材料包含在文章的创作共用许可协议中，除非在材料的信用额度中另有说明。如果材料未包含在文章的创作共用许可协议中，并且您的预期使用不被法定法规所允许或超出了允许的使用范围，您将需要直接获得版权所有者的许可。如欲查看本牌照的副本，请浏览gydF4y2Bahttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/gydF4y2Ba．创作共用公共领域奉献弃权书(gydF4y2Bahttp://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/gydF4y2Ba)适用于本条所提供的资料，除非在资料的信用额度中另有说明。gydF4y2Ba

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