佛蒙特大学科学家解析运动的分子影响

过去八年来，研究人员一直在进行一项开创性的研究，该研究由国立卫生研究院 (NIH) 共同基金资助：分子传感器体力活动联盟 (MoTrPAC)。该研究有近 2,600 名志愿者参与，旨在研究运动对健康成人和儿童的分子影响，同时考虑年龄和性别等因素。目标是创建这些变化的全面分子图谱，并揭示体力活动为何具有显著的健康益处。

“这是一项前所未有的大规模努力，旨在开始极其详细地探索运动的生化、生理和临床影响，”佛蒙特大学病理学和实验室科学杰出教授 Russell Tracy 博士说道。“我很高兴也很荣幸我们佛蒙特大学的实验室被选为 MoTrPAC 生物库，我预计 MoTrPAC‘地图’与精心收集的生物样本相结合，将在未来十年或更长时间的相关研究中发挥巨大作用。”

在《自然》杂志发表的一系列论文中，MoTrPAC 研究人员列出了他们的初步发现。科学家发现不同组织对耐力训练有独特的分子反应，线粒体在身体各处表现出不同的变化。值得注意的是，在耐力训练后，肾上腺近一半的线粒体相关基因发生了显著变化，这是以前未探索过的方面。在不同组织中观察到分子反应的性别差异，特别是在白色脂肪组织中，这表明个性化运动建议具有重要意义，尤其是在肥胖等情况下。这些发现强调了将两性纳入运动研究以全面了解其健康影响的重要性。

22 项拨款(总额约为 2.26 亿美元的共同基金支持)支持了全国各地研究人员的工作，其中包括 Tracy 和 Jessica Rooney 公共卫生硕士以及佛蒙特大学拉纳医学院团队的其他成员。这项研究涉及各种锻炼方案，并在锻炼前、锻炼中和锻炼后收集生物样本。拨款接受者作为一个联盟制定了招募计划，以加入 MoTrPAC 的临床试验部分，确定分析组织样本的方法，并选择动物模型来最好地复制人类研究。动物模型使研究人员能够寻找人类患者不易获得的组织变化，例如大脑、肺和肾脏。然后利用从动物初始阶段获得的经验教训来优化全面招募的方案。最终目标是根据个人需求和特征个性化锻炼建议，从而可能带来健康和治疗方法的重大进步。

MoTrPAC 网络非常强大——联盟协调中心 (CCC) 由行政协调核心 (ACC)、生物样本库核心 (BRC)、运动干预核心 (EIC) 和数据管理、分析和质量控制 (DMAQC) 核心组成，为参与该项目的数十个团队提供重要支持。CCC 由四位首席研究员领导，与临床站点、临床前动物研究站点、生物信息学中心、化学分析站点和各种委员会合作。CCC 采用整合、安全监控和有效沟通的策略。维克森林大学医学院是中心，DMAQC 核心管理该项目的许多方面。CCC 强调严格的研究实践、实时跟踪和协调大型临床试验的丰富经验。其目标包括促进团队科学、确保研究透明度、管理生物样本、协调临床前研究、资源共享、发布结果和实施分析最佳实践。

Tracy 是 MoTrPAC 的关键人物，也是 CCC 的 4 位首席研究员之一，该项目获得了 1000 万美元的支持。他的具体职责包括担任 MoTrPAC 指导委员会 (SC) 副主席和领导生物样本库核心 (BRC)。该核心负责收集、储存和管理研究中参与者和动物的生物样本，所有这些都必须在低温保存条件下进行。生物样本包括人类的血液、脂肪和肌肉组织，对于旨在了解身体因运动而发生的变化的分子分析至关重要。他的团队随后将这些生物样本分发给 MoTrPAC 研究人员，以及希望开展与这项大规模运动影响探索相关研究的其他研究人员。Tracy 在 BRC 的领导地位表明他在设计和实施生物样本收集协议以及确保整个研究过程中这些样本的质量和完整性方面发挥了关键作用。