Molekylära mekanismer för träningsfördelar för insulinresistenta människor

Identifiering av de molekylära regleringspunkterna för träningsfördelar är av hög nationell prioritet på grund av möjligheten att utveckla riktade nya terapier som gynnar populationer som lider av inaktivitetsrelaterade hälsoproblem, inklusive T2DM och pre-diabetes, kännetecknad av insulinresistens (IR). IR är vanligast i den äldre befolkningen i samband med sarkopeni. Utredarna föreslår en ny metabolisk regulatorisk roll för PGC-1α4 (α4), en hypertrofi-gen, förstärkt av motståndsträning (RE). Baserat på betydande preliminära data antar utredarna att α4, i samarbete med PPARβ (Rβ), främjar muskelglykolys och insulinkänslighet (IS) samt ökar muskelmassa och prestanda. Baserat på deras nya preliminära data kommer de också att undersöka om RE genom deacetylering av glykolytiska proteiner ökar muskelns glykolytiska kapacitet. Rβ minskar också oxidativ stress som inte bara förbättrar IS utan också bidrar till andra hälsofördelar. Nya mRNA-baserade data indikerar att RE minskar proteinnedbrytningen vilket kommer att undersökas i det aktuella förslaget. Utredarna kommer att avgöra om 3 månaders RE-träning förbättrar insulinkänslighet och muskelprestanda och massa hos IR-personer genom vägar för förbättrad glykolys, deacetylering av glykolytiska proteiner som minskar proteinnedbrytning och förbättrar syntesen och förbättrar oxidativ stress. De kommer att studera 48 IR-personer 50-75 år före och efter 3 månader av antingen styrketräning 4 gånger/vecka eller stillasittande liv och jämföra dem med magra IS-personer. De kommer att samla in vastus lateralis muskelbiopsiprover före och efter en akut träningsperiod och efter en blandad måltid för att mäta markörer för glykolys, energimetaboliter, glykogensyntas, glykogenhalt, α4, Rβ, insulinsignalproteiner och proteomanalys. De kommer också att mäta markörer för oxidativ stress inklusive 8-OXO-dg (mått på DNA-skada), oxidativ skada på proteiner och efterföljande muskelproteinnedbrytning, som de antar minskas av ökad antioxidanteffekt av Rβ med RE-träning. De kommer också att använda in vivo-märkning av specifika muskelproteiner med användning av stabila isotopmärkta spårämnen för att bestämma huruvida α4-inducerad muskelhypertrofi inträffar inte bara genom att minska nedbrytningen utan också genom att förbättra den kontraktila proteinsyntesen. Dessa studier kommer att ge den nödvändiga mekanistiska förklaringen om hur RE förbättrar IS, glykolys, minskar oxidativ stress och främjar muskelprestanda och massa hos IR-personer, vilket väsentligt bidrar till hälsa och livslängd.