Molekylære mekanismer for træning Fordele for insulinresistente mennesker

Identifikation af de molekylære regulatoriske punkter ved træningsfordele er af høj national prioritet på grund af muligheden for at udvikle målrettede nye terapier til gavn for befolkninger, der lider af inaktivitetsrelaterede sundhedsproblemer, herunder T2DM og præ-diabetes, karakteriseret ved insulinresistens (IR). IR er mest udbredt i den ældre befolkning forbundet med sarkopeni. Forskerne foreslår en ny metabolisk regulatorisk rolle for PGC-1α4 (α4), et hypertrofi-gen, forstærket af modstandsøvelser (RE). Baseret på væsentlige foreløbige data antager efterforskerne, at α4 i samarbejde med PPARβ (Rβ) fremmer muskelglykolyse og insulinfølsomhed (IS) samt øger muskelmasse og ydeevne. Baseret på deres nye foreløbige data vil de også undersøge, om RE ved deacetylering af glykolytiske proteiner øger muskelglykolytisk kapacitet. Rβ reducerer også oxidativ stress, der ikke kun forbedrer IS, men også bidrager til andre sundhedsmæssige fordele. Nye mRNA-baserede data indikerer, at RE reducerer proteinnedbrydning, hvilket vil blive undersøgt i det nuværende forslag. Efterforskerne vil afgøre, om 3 måneders RE-træning øger insulinfølsomhed og muskelpræstation og masse hos IR-personer gennem veje med forbedret glykolyse, deacetylering af glykolytiske proteiner, der reducerer proteinnedbrydning og forbedrer syntese og lindre oxidativt stress. De vil studere 48 IR-personer 50-75 år før og efter 3 måneder med enten 4 gange om ugen styrketræning eller stillesiddende liv og sammenligne dem med magre IS-folk. De vil indsamle vastus lateralis muskelbiopsiprøver før og efter en akut træningskamp og efter et blandet måltid for at måle markører for glykolyse, energimetabolitter, glykogensyntase, glykogenindhold, α4, Rβ, insulinsignalproteiner og proteomanalyse. De vil også måle markører for oxidativ stress, herunder 8-OXO-dg (mål for DNA-skade), oxidativ skade på proteiner og efterfølgende muskelproteinnedbrydning, som de antager er reduceret af øget antioxidanteffekt af Rβ med RE-træning. De vil også bruge in vivo-mærkning af specifikke muskelproteiner under anvendelse af stabile isotopmærkede sporstoffer til at bestemme, om α4-induceret muskelhypertrofi ikke kun forekommer ved at reducere nedbrydning, men også ved at øge kontraktil proteinsyntese. Disse undersøgelser vil give den nødvendige mekanistiske forklaring på, hvordan RE øger IS, glykolyse, reducerer oxidativt stress og fremmer muskelpræstation og -masse hos IR-personer, og dermed bidrager væsentligt til sundhed og levetid.