摄入富含脂质的肉类基质会减弱健康成人运动后肌原纤维蛋白合成速率的增加:一项随机对照试验

Ingestion of a lipid-rich meat matrix blunts the postexercise increase of myofibrillar protein synthesis rates in healthy adults: a randomized controlled trial

作者信息Žan Zupančič, Andrew T Askow, Takeshi M Barnes, Max T Deutz, Alexander V Ulanov, Ryan N Dilger, Anna C Dilger, Jared W Willard, Richard Wa Mackenzie, Jocelyn E Harseim, Diego Hernández-Saavedra, Nicholas A Burd
PMID40925524
发布时间2025-11
DOI10.1016/j.ajcnut.2025.09.001

实验完整度

高

随机对照试验,含人体代谢输注、多次肌肉活检、Western blot及线性混合效应模型分析

主要模型

身体活跃的健康年轻成人(12男4女)

重点核对

L-[ring-13C6]苯丙氨酸预充-恒定输注(预充:2 μmol/kg;0.05 μmol/kg/min) 急性抗阻运动:腿举和腿屈伸各4组×10次,强度为90% 10RM 三种膳食条件:HFP(109.6 g,266 kcal,20 g蛋白质,20.6 g脂肪)、LFP(90.2 g,120 kcal,20 g蛋白质,4.4 g脂肪)、CHO(76.6 g,266 kcal,73.3 g碳水化合物) 肌肉活检:静息时(t=-30 min)及运动后0-5小时恢复期重复采集 样本量:16名参与者(14人完成两次输注试验,2人完成一次),每个条件n=10

摘要

背景:尽管摄入相似量的蛋白质和必需氨基酸(EAA),但摄入富含蛋白质的食物对餐后肌原纤维蛋白合成速率(MPS)的刺激存在相当大的差异。目的:本研究旨在确定摄入高脂猪肉(HFP)、低脂猪肉(LFP)或碳水化合物对照(CHO)对MPS反应的影响。方法:采用半交叉设计,16名身体活跃的成人(25 ± 5岁;25.0 ± 2.3 kg/m²;12名男性,4名女性)接受L-[ring-13C6]苯丙氨酸的预充-恒定输注,并进行一次急性抗阻运动。运动后,参与者摄入HFP(266 kcal,20 g蛋白质,20.6 g脂肪)、LFP(120 kcal,20 g蛋白质,4.4 g脂肪)或CHO(266 kcal,0 g蛋白质,0 g脂肪,73.3 g碳水化合物)。在静息时及运动后恢复期0–5小时内重复采集血液和肌肉样本,以测量血浆变量和MPS。使用以时间和条件为固定因素的线性混合效应模型检测差异。结果:HFP和LFP条件均使MPS高于吸收后值(分别为P = 0.028和P < 0.001),LFP引起的运动后MPS {0.106 ± 0.026 %/h [95%置信区间(CI):0.088,0.118]}高于HFP [0.072 ± 0.027 %/h(95% CI:0.057,0.087);P = 0.030]和CHO [0.056 ± 0.035 %/h(95% CI:0.41,0.71);P < 0.001]。MPS相对于基线的绝对变化与EAA和亮氨酸峰值浓度显著相关(r = 0.4638,P = 0.017;r = 0.4211,P = 0.032)。结论:LFP对MPS的刺激大于HFP或CHO条件。我们的工作表明,食物基质中的其他营养素(超出总摄入蛋白质或EAA)可以影响健康成人的MPS调节。该试验已在clinicaltrials.gov注册为NCT05876299。关键词:骨骼肌,抗阻运动,猪肉,蛋白质质量,亮氨酸,蛋白质推荐,全食物

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
摄入富含脂质的肉类基质(高脂猪肉)与低脂猪肉或碳水化合物对照相比,如何影响健康成人抗阻运动后肌原纤维蛋白合成速率?
核心机制
高脂猪肉基质可能通过减缓胃排空,减弱餐后氨基酸血症(EAA/亮氨酸峰值浓度),从而减弱运动后MPS刺激;但肌肉Akt-mTOR信号通路磷酸化变化未能提供机制解释。
主要证据
在16名身体活跃成人中,采用半交叉设计,LFP引发的运动后MPS(0.106 ± 0.026 %/h)显著高于HFP(0.072 ± 0.027 %/h,P = 0.030)和CHO(0.056 ± 0.035 %/h,P < 0.001);ΔMPS与EAA峰值(r = 0.464,P = 0.017)和亮氨酸峰值(r = 0.421,P = 0.032)显著相关。
研究意义
研究表明食物基质中的其他营养素(超出总摄入蛋白质或EAA)可影响健康成人的MPS调节,强调了每种动物食物基质的独特性;但结果普适性可能限于健康年轻成人。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

预试验与随机分组

确定参与者身体特征、最大力量及基线膳食摄入,并进行随机分组

测量身高、体重、血压、体成分(双能X射线吸收法)、静息代谢率、腿举和腿屈伸10RM,并通过24小时膳食回顾评估习惯性膳食摄入;使用按性别分层的区组随机化将参与者分配至HFP、LFP或CHO条件。

2

输注试验与急性抗阻运动

在稳定同位素输注下进行抗阻运动,以评估运动后MPS反应

隔夜空腹后,插入静脉导管,开始L-[ring-13C6]苯丙氨酸预充-恒定输注;在静息肌肉活检后,进行急性抗阻运动(腿举和腿屈伸各4组×10次,90% 10RM);运动后摄入指定膳食条件;在0-5小时恢复期重复采集血液和肌肉样本。

3

血浆变量与MPS测量

测量血浆葡萄糖、胰岛素、氨基酸、游离脂肪酸浓度及肌原纤维蛋白合成速率

使用ELISA测定血浆胰岛素,自动生化分析仪测定葡萄糖,LC-MS/MS测定氨基酸浓度和富集度,LC-MS测定游离脂肪酸;从肌肉样本中提取肌原纤维蛋白富集分数,通过同位素富集计算分数合成率。

4

Akt-mTOR信号通路分析

评估食物基质/脂质组成对运动诱导合成代谢信号通路的影响

使用Western blot分析肌肉匀浆中p70S6K(Thr389)、4E-BP1(Thr37/46)、Akt(Ser473/Thr308)和AMPKα(Thr172)的磷酸化水平。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
HEM-907XL自动血压计Omron Healthcare Inc.HEM-907XL
QDR 4500A双能X射线吸收仪HologicQDR 4500A
胰岛素酶联免疫吸附测定试剂盒Alpco Diagnostics--
2900 Stat Plus自动生化分析仪YSI Life Sciences2900 Stat Plus
5500 QTRAP质谱仪SCIEX5500 QTRAP
1290 Infinity II液相色谱系统Agilent Technologies, Inc.1290 Infinity II
Hypersil GOLD C18色谱柱ThermoFisher Scientific3 × 150 mm, 3 μm
6495C三重四极杆质谱仪Agilent6495C
Waters ACQUITY Premier BEH C18色谱柱Waters1.7 μm × 2.1 × 150 mm
Pierce RIPA缓冲液ThermoFisher Scientific--
cOmplete蛋白酶抑制剂片剂Roche Applied Science--
PhosSTOP磷酸酶抑制剂片剂Roche Applied Science--
兔抗α-微管蛋白抗体Cell Signaling2144
兔抗磷酸化核糖体蛋白S6激酶β1(p70S6K; Thr389)抗体Cell Signaling Technology9205
兔抗p70S6K抗体Cell Signaling Technology9202
兔抗磷酸化核糖体蛋白4E-BP1(Thr37/46)抗体Cell Signaling Technology9459
兔抗4E-BP1抗体Cell Signaling Technology9452
兔抗磷酸化Akt(Ser473)抗体Cell Signaling9271
兔抗磷酸化Akt(Thr308)抗体Cell Signaling4056
兔抗Akt抗体Cell Signaling9272
兔抗磷酸化AMPKα(Thr172)抗体Cell Signaling2531
磷酸化AMPKα(Thr172)抗体Cell Signaling2532
佳得乐饮料PepsiCo--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
参与者与伦理
样本量:16名(12男4女);14人完成两次输注试验,2人完成一次;纳入标准:Godin-Shepherd评分>14且IPAQ>1500,体重稳定至少6个月
阅读提示:Methods小节“Participants and ethical approval”及Figure 1 CONSORT流程图
实验设计
设计类型:随机、半交叉设计,参与者完成3种条件中的2种;洗脱期:9.8 ± 5.2天;随机化:按性别分层的区组随机化
阅读提示:Methods小节“Experimental design”及“Pretesting”
输注方案与运动
输注剂量:L-[ring-13C6]苯丙氨酸预充2 μmol/kg,恒定0.05 μmol/kg/min;运动方案:腿举和腿屈伸各4组×10次,90% 10RM;肌肉活检时间点:静息(t=-30 min)及运动后0-5小时
阅读提示:Methods小节“Infusion protocol”及Figure 2实验设计示意图
膳食条件
HFP:109.6 g,266 kcal,20 g蛋白质,20.6 g脂肪;LFP:90.2 g,120 kcal,20 g蛋白质,4.4 g脂肪;CHO:76.6 g,266 kcal,73.3 g碳水化合物;猪肉烹饪条件:200°C约30分钟或内部温度达75°C
阅读提示:Methods小节“Treatment conditions”及Table 2营养组成
血浆与肌肉分析
血浆氨基酸和富集度:LC-MS/MS(LOQ:2–2000 ng/mL和0.75–2000 ng/mL);血浆FFA:LC-MS(LOQ:2.5–5000 ng/mL);肌肉样本:约50 mg湿重,RIPA缓冲液裂解;Western blot抗体稀释比例:均为1:1000
阅读提示:Methods小节“Plasma analyses”和“Muscle analyses”