高 歡，孟志軍，李 濤，梁世雷，王玉新，高炳宏*

青少年階段是人體生長發(fā)育的關(guān)鍵時(shí)期。在這一階段，激素水平急劇變化，第二性征凸顯，身高快速增長。一般認(rèn)為，14歲之前應(yīng)注重柔韌性、靈敏性、協(xié)調(diào)性、動(dòng)作頻率等身體素質(zhì)的全方位發(fā)展，14歲之后專項(xiàng)化訓(xùn)練方可逐漸增多（Bompa，1999）。過早、過多的專項(xiàng)化訓(xùn)練易導(dǎo)致傷病增多（Seiler et al.，2006）。一項(xiàng)針對(duì)德國青年賽艇隊(duì)的年度訓(xùn)練負(fù)荷結(jié)構(gòu)調(diào)查顯示，年度訓(xùn)練中低強(qiáng)度有氧訓(xùn)練的比例約為95%，賽前訓(xùn)練階段最大攝氧量（O2max）及以上強(qiáng)度訓(xùn)練增加至約5%（Guellich et al.，2009）。六奪奧運(yùn)金牌的挪威越野滑雪運(yùn)動(dòng)員Bente Skari 20歲時(shí)90%的訓(xùn)練內(nèi)容為有氧耐力訓(xùn)練，即使是成年后巔峰時(shí)期速度訓(xùn)練也僅占1%（Solli et al.，2017）。體能占主導(dǎo)的項(xiàng)目，一個(gè)大周期的訓(xùn)練計(jì)劃中，低強(qiáng)度有氧訓(xùn)練和無氧閾及以上強(qiáng)度訓(xùn)練占比分別為80%和20%為宜（Seiler，2010；St?ggl et al.，2015）。美國游泳協(xié)會(huì)建議，14～18歲的高水平運(yùn)動(dòng)員每周安排8～10次、每次持續(xù)90～120 min（Riewald er al.，2015）訓(xùn)練。美國運(yùn)動(dòng)員協(xié)會(huì)指出，青少年階段應(yīng)注重有氧耐力訓(xùn)練、控制大強(qiáng)度訓(xùn)練課的比例以減少損傷（Valovich McLeod et al.，2011）。

青少年運(yùn)動(dòng)員年度訓(xùn)練中較多的進(jìn)行有氧耐力訓(xùn)練有助于專項(xiàng)技術(shù)的完善和身體素質(zhì)的全面發(fā)展，減少傷病及成年后運(yùn)動(dòng)水平的持續(xù)提高。階段性有氧耐力訓(xùn)練后的適應(yīng)表現(xiàn)為O2max和心輸出量提高（Arbab-Zadeh et al.，2014；Montero et al.，2015），骨骼肌有氧代謝能力增強(qiáng)（Hoppeler et al.，1973；Jacobs et al.，2013；MacInnis et al.，2017），但鮮見其代謝應(yīng)答機(jī)制的研究，尤其是以青少年運(yùn)動(dòng)員為對(duì)象的訓(xùn)練實(shí)踐研究更是鮮有報(bào)道。代謝組學(xué)是系統(tǒng)生物學(xué)研究的常用手段，其通過全景式的掃描生物體受到刺激或擾動(dòng)前后的尿樣、血樣、其他體液或組織樣本，理論上可一次獲得所有低分子量代謝產(chǎn)物的信息，可全面地分析干預(yù)前后機(jī)體代謝功能所發(fā)生的變化，不需要預(yù)先設(shè)定研究指標(biāo)。近十年，代謝組學(xué)已迅速發(fā)展并應(yīng)用到多個(gè)領(lǐng)域，在疾病早期診斷的標(biāo)志物篩選和藥效綜合評(píng)價(jià)等與人類健康密切相關(guān)的領(lǐng)域開展了廣泛的應(yīng)用研究，在運(yùn)動(dòng)科學(xué)中的應(yīng)用僅是初期階段。Nieman應(yīng)用代謝組學(xué)技術(shù)發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)員3天的大負(fù)荷訓(xùn)練后75種代謝物升高2倍以上，其中22種與脂代謝有關(guān)，13種與氨基酸代謝有關(guān)（Nieman et al.，2013）。新近一項(xiàng)綜合應(yīng)用多組學(xué)技術(shù)的研究發(fā)現(xiàn)，16天5 260 m高原低氧暴露后骨骼肌傾向于更多地利用磷酸戊糖和單碳底物氧化供能（Chicco et al.，2018）。

賽艇是典型的體能占主導(dǎo)的周期性項(xiàng)目。通常，青少年賽艇運(yùn)動(dòng)員冬訓(xùn)初期主要訓(xùn)練內(nèi)容中有氧耐力訓(xùn)練占比較高。以青少年賽艇運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象，在年度冬訓(xùn)初期一個(gè)中周期訓(xùn)練階段前中后分別收集血樣，借助代謝組學(xué)技術(shù)篩選差異性代謝物，并結(jié)合身體成分、運(yùn)動(dòng)能力的變化，分析青少年運(yùn)動(dòng)員歷經(jīng)4周低強(qiáng)度有氧耐力訓(xùn)練后代謝的綜合應(yīng)答特征，初步探索其可能適應(yīng)機(jī)制。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

青少年男子賽艇運(yùn)動(dòng)員8名，年齡16.18±1.34歲，身高 188.25±6.18 cm，體質(zhì)量 78.69±13.38 kg，訓(xùn)練年限1.5～3.0年。

1.2 主要訓(xùn)練負(fù)荷安排

選擇冬訓(xùn)初期為研究時(shí)間點(diǎn)，以完善技術(shù)、發(fā)展有氧耐力為研究目的。訓(xùn)練負(fù)荷強(qiáng)度按血乳酸濃度（blood lactate，BLa）分為3類（Seiler et al.，2006）。4周訓(xùn)練（表1）過程中，每周安排10～12次課；周三下午休息0.5天，周六下午至周日休息1.5天；每周進(jìn)行2次以徒手力量為主的陸上力量訓(xùn)練，包括熱身、放松，每次課持續(xù)90～120 min。在4周訓(xùn)練過程中，運(yùn)動(dòng)員保持之前的飲食習(xí)慣，不使用運(yùn)動(dòng)營養(yǎng)品。

表1 訓(xùn)練負(fù)荷結(jié)構(gòu)安排Table 1 Weekly Training Load During 4-week Training

1.3 指標(biāo)與儀器

分別在4周有氧耐力訓(xùn)練前后，按Bod Pod標(biāo)準(zhǔn)流程測量身體成分。

以賽艇測功儀（Concept 2，美國）多級(jí)遞增負(fù)荷測試評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)能力的變化。測試開始前慢跑10 min、慢走5 min、安靜休息10 min，之后開始正式測試。每級(jí)持續(xù)4 min，速度要求依次為 01：56.00-01：52.00-01：48.00-01：44.00/500 m，每級(jí)間歇30 s，并在此30 s內(nèi)采耳垂血20 μL測量 BLa（EKF Biosen C_Line，德國）。

4周訓(xùn)練前后、訓(xùn)練2周結(jié)束調(diào)整休息1天后（周一），采晨起空腹肘靜脈血5 ml，肝素鈉抗凝，3 500 rpm離心15 min，分離血漿，-80℃凍存待測。以LC-MS/MS平臺(tái)（1290 Infinity LC，Agilent Technologies，美國；AB Sciex TripleTOF 6600，美國）分析4周有氧耐力訓(xùn)練過程中血漿代謝譜的差異，按標(biāo)準(zhǔn)流程建模，以VIP＞1且P＜0.05為標(biāo)準(zhǔn)，并與HMDB、Metlin數(shù)據(jù)庫比對(duì)，篩選、確定差異代謝物。以Hitachi L-8900定量分析血漿游離氨基酸濃度的變化。

1.4 數(shù)理統(tǒng)計(jì)

4周訓(xùn)練前后體質(zhì)量、身體成分以配對(duì)t檢驗(yàn)（雙尾）比較。多級(jí)遞增負(fù)荷測試不同時(shí)間點(diǎn)BLa和4周訓(xùn)練前中后血漿游離氨基酸各時(shí)間點(diǎn)差異以重復(fù)測量方差分析比較。以PCA、PLS-DA、OPLS-DA建模確定血漿差異代謝物。P＜0.05為具有顯著性差異，P＜0.01為具有極顯著差異，0.05＜P＜0.10為具有顯著性差異的趨勢。

2 研究結(jié)果

2.1 4周有氧耐力訓(xùn)練前后身體成分的變化

4周有氧耐力訓(xùn)練后，體質(zhì)量、脂肪質(zhì)量及體脂含量均下降，去脂體質(zhì)量略有增加，但均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（表2）。

表2 4周有氧耐力訓(xùn)練前后身體成分的變化Table 2 Change of Body Composition before and after 4-week Aerobic Training

2.2 4周有氧耐力訓(xùn)練前后運(yùn)動(dòng)能力的變化

與訓(xùn)練前比較（圖1），4周有氧耐力訓(xùn)練后多級(jí)遞增負(fù)荷測試各級(jí)血乳酸濃度整體有顯著差異的趨勢（P=0.057），乳酸曲線右移；最后一級(jí)結(jié)束即刻血乳酸濃度與訓(xùn)練前比較有顯著差異的趨勢（P=0.056）；運(yùn)動(dòng)結(jié)束后5 min（5’R）時(shí)血乳酸濃度顯著低于訓(xùn)練前（P=0.009）。

圖1 多級(jí)遞增負(fù)荷測試BLa的變化Figure 1.Comparison of Blood Lactate in Incremental Intensity Test before and after 4-week Aerobic Training

2.3 4周有氧耐力訓(xùn)練過程中血漿代謝譜的變化

2.3.1 基于LC-MS/MS的血漿差異性代謝物

有氧耐力訓(xùn)練2周后與訓(xùn)練前相比較，血漿差異代謝物為31種，分屬于核苷酸、脂肪酸、肉堿、溶血磷脂膽堿、磷酰膽堿和氨基酸等多個(gè)類型。其中，血漿腺苷、肌苷分別較訓(xùn)練前升高約76.9倍、10.9倍，次黃嘌呤升高約3.9倍，尿苷、尿嘧啶升高約1.6倍，煙酰胺升高約3.2倍。膽堿、多種類型的溶血磷脂膽堿和磷酰膽堿均顯著升高；十五烷酸（C15）顯著升高，而辛酸（C8）顯著降低；兩種類型的?；鈮A硬脂酰肉堿（C18）和2-甲基丁酰肉堿（C5）均顯著升高；多種生糖氨基酸水平顯著升高，N-乙酰丙氨酸顯著下降約9.3倍（表3）。有氧耐力訓(xùn)練4周后，多數(shù)代謝物升高幅度降低或較訓(xùn)練前下降，血漿ADO、INO、HX下降至訓(xùn)練前約1.5倍、2.2倍。

有氧耐力訓(xùn)練2周后差異代謝物富集的信號(hào)通路主要有甜菜堿代謝、支鏈氨基酸降解代謝、磷脂生物合成、β-丙氨酸代謝、甲基組氨酸代謝、谷胱甘肽代謝、甲硫氨酸代謝、膽汁酸生物合成、苯丙氨酸和酪氨酸代謝、苯乙酸酯代謝和嘌呤代謝等（圖2）。

2.3.2 4周有氧耐力訓(xùn)練過程中血漿游離氨基酸的變化

重復(fù)測量方差分析顯示，Val、Leu、Gly、Glu濃度間點(diǎn)存在顯著差異（P=0.019、P=0.030、P=0.023、P=0.007），Ala有顯著差異的趨勢（P=0.078）。與訓(xùn)練前相比，訓(xùn)練后血漿中上述游離氨基酸濃度均顯著升高；訓(xùn)練中與訓(xùn)練前相比，血漿游離Val、Leu、Ala均顯著升高，Glu有顯著升高的趨勢（圖3）。

3 分析與討論

青少年賽艇運(yùn)動(dòng)員經(jīng)歷4周的有氧耐力訓(xùn)練后，體質(zhì)量下降約1%，去脂體質(zhì)量升高約1%，身體脂肪質(zhì)量減少約9%，但均未發(fā)生統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上的顯著變化；多級(jí)遞增負(fù)荷測試發(fā)現(xiàn)乳酸-功率曲線整體右移，恢復(fù)5 min后BLa顯著降低，提示有氧運(yùn)動(dòng)能力得到改善。基于LCMS/MS的血漿代謝譜分析發(fā)現(xiàn)，有氧耐力訓(xùn)練2周后多種類型的核苷酸、氨基酸、脂肪酸、溶血磷脂酰膽堿、?；鈮A發(fā)生了顯著改變。其中，血漿ADO升高70余倍，INO升高10余倍。差異代謝物富集于甜菜堿代謝、支鏈氨基酸降解代謝、磷脂生物合成、β-丙氨酸代謝、甲基組氨酸代謝、谷胱甘肽代謝等代謝通路。

ADO、INO、HX均屬于嘌呤類代謝物，終產(chǎn)物均為尿酸（Fumagalli et al.，2017）。運(yùn)動(dòng)可引起骨骼肌和其他組織ATP降解增多。ATP在一系列酶促反應(yīng)作用下依次降解生成ADO、INO、HX，并釋放進(jìn)入循環(huán)血中。安靜狀態(tài)下血漿中約2/3的嘌呤從尿排出，部分合成尿酸從腸道排出（Hellsten-Westing et al.，1994；Sorensen et al.，1975；Stathis et al.，1999；Sutton et al.，1980）。運(yùn)動(dòng)對(duì)循環(huán)血各類型嘌呤代謝物的影響與運(yùn)動(dòng)負(fù)荷強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間有關(guān)。持續(xù)較短時(shí)間的低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)，如不到10 min的低強(qiáng)度有氧運(yùn)動(dòng)后即刻血漿ADO升高（Guieu et al.，2015）；持續(xù)30 min 70%HRmax或70%O2max中等強(qiáng)度有氧運(yùn)動(dòng)后3 h，血漿HX、XAN仍顯著高于運(yùn)動(dòng)前3～4倍（Kaya et al.，2006；Moritz et al.，2017）；強(qiáng)度更大的急性沖刺運(yùn)動(dòng)后血漿INO、HX和尿酸均升高，至結(jié)束后24 h仍未能恢復(fù)（Stathis et al.，2006）。但系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練有助于減輕大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)引起的血漿嘌呤代謝物升高幅度（Dudzinska et al.，2018；Stathis et al.，2006）。動(dòng)物模型的研究證實(shí)，規(guī)律的中等強(qiáng)度有氧運(yùn)動(dòng)6周后ATP、ADP、AMP水解顯著減少（Cardoso et al.，2012）。攝入外源性ADO和AMP后骨骼肌糖脂氧化能力增強(qiáng)，胰島素敏感性升高（Ardiansyah et al.，2018）。運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致ADO的快速升高及其受體激活后所發(fā)揮的抗炎作用，有助于緩解缺氧缺血給組織帶來的氧化損傷，抑制淋巴細(xì)胞增殖，緩解免疫抑制（Haskó et al.，2004，2008；Moritz et al.，2017）。以上分析表明，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度越大，持續(xù)時(shí)間越長，ADO、INO等升高幅度越大；系統(tǒng)訓(xùn)練有助于減輕同負(fù)荷運(yùn)動(dòng)時(shí)嘌呤核苷酸的降解；ADO、INO等一系列嘌呤代謝物的升高有助于機(jī)體應(yīng)對(duì)運(yùn)動(dòng)所致的應(yīng)激。本研究中青少年賽艇運(yùn)動(dòng)員有氧耐力訓(xùn)練2周后，血漿ADO、INO、HX均大幅升高，尤其是ADO較訓(xùn)練前升高70余倍，INO升高10余倍，而4周后升高幅度下降，表明冬訓(xùn)初期連續(xù)2周以中低強(qiáng)度有氧為主的系統(tǒng)訓(xùn)練仍造成了較強(qiáng)的代謝應(yīng)激，運(yùn)動(dòng)員可能對(duì)訓(xùn)練負(fù)荷仍不適應(yīng)；高ADO、INO、HX水平可能是機(jī)體啟動(dòng)各方面應(yīng)激機(jī)制、修復(fù)應(yīng)激損傷一種分子信號(hào)。

肉堿主要負(fù)責(zé)將活化的脂肪酸（脂酰CoA）轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入線粒體基質(zhì)內(nèi)進(jìn)行β-氧化。脂酰CoA上的CoA在肉堿酰基轉(zhuǎn)位酶的作用下生成脂酰肉堿。血漿中的酰基肉堿可在一定程度上反映線粒體內(nèi)的?；鵆oA水平（Kler et al.，1991）。當(dāng)脂肪動(dòng)員增多或膳食攝入脂肪過多，線粒體基質(zhì)中的?；鵆oA可在轉(zhuǎn)位酶的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)轷；鈮A釋放入循環(huán)血（Koves et al.，2008；Millington et al.，2011；Violante et al.，2013）。血漿中?；鈮A水平升高可能與脂肪酸動(dòng)員增多、骨骼肌脂肪酸β-氧化不完全有關(guān)（Koves et al.，2008）。研究發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)充乙酰肉堿可減輕低氧應(yīng)激和腦部神經(jīng)元損傷，抑制細(xì)胞凋亡（Barhwal et al.，2007；Hota et al.，2012；Zhang et al.，2010）。L-肉堿和丙酰-L-肉堿具有加快脂肪酸氧化利用和抗氧化損傷作用，臨床上也作為治療心血管疾病用藥（Ferrari et al.，2010；Lango et al.，2001；Vanella et al.，2000）。運(yùn)動(dòng)員大強(qiáng)度訓(xùn)練后補(bǔ)充L-肉堿有助于減輕運(yùn)動(dòng)性缺氧和骨骼肌損傷（Fielding et al.，2018）。以上研究提示，循環(huán)血中?；鈮A濃度升高可能與脂肪動(dòng)員增多有關(guān)，高濃度?；鈮A可能促進(jìn)脂肪酸氧化供能，同時(shí)，一些短鏈酰基肉堿表現(xiàn)出的抗氧化損傷作用，也可能有助于加速訓(xùn)練后的恢復(fù)、修復(fù)氧化應(yīng)激損傷。本研究中有氧耐力訓(xùn)練4周后身體脂肪質(zhì)量減少約9%，2周的有氧耐力訓(xùn)練后空腹安靜狀態(tài)下循環(huán)血中硬脂酰肉堿、2-甲基丁酰肉堿均顯著升高，4周后有所恢復(fù)，提示有氧耐力訓(xùn)練后安靜狀態(tài)下運(yùn)動(dòng)員脂肪動(dòng)員和脂肪酸氧化增多，以滿足機(jī)體恢復(fù)所需的能量、修復(fù)各種應(yīng)激損傷；但2周耐力訓(xùn)練后血漿長鏈脂肪酸（十五烷酸）升高，而短鏈脂肪酸（辛酸）下降，這可能與剛開始系統(tǒng)訓(xùn)練時(shí)三羧酸循環(huán)與轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入的脂肪酸氧化效率不匹配，?；鈮A反向跨膜進(jìn)入循環(huán)血增多有關(guān)。

lysoPCs和PCs都是甘油磷脂類家族成員，lysoPCs同時(shí)也是PCs生物合成的重要中間體，具有豐富的生物活性。PCs還是細(xì)胞膜、血漿脂蛋白、膽汁的重要組成，PCs經(jīng)磷脂酶A2（phospholipase A2，PLA2）、磷脂酶A1水解及HDL經(jīng)內(nèi)皮脂肪酶水解是血漿LysoPC的重要來源（Gauster et al.，2005），健康普通人血漿中的lysoPCs濃度一般為 200～400 μmol/L（Kuliszkiewiczjanus et al.，2005；Süllentrop et al.，2002）。炎癥是引起循環(huán)血中 lysoPCs降低的原因之一（Drobnik et al.，2003），重癥膿毒癥患者血漿CRP與lysoPCs呈顯著負(fù)相關(guān)（Taylor et al.，2007）。小鼠注射lysoPCs后表現(xiàn)出抗炎作用，TNF-α和IL-1β降低（Yan et al.，2004）。本研究中，有著較強(qiáng)抗炎癥和DNA修復(fù)作用的煙酰胺也顯著升高，或間接印證了這一點(diǎn)。低lysoPC 18：2是老年人步速下降的獨(dú)立預(yù)測因子（Gonza‐lez-Freire et al.，2019）。lysoPC可作為配體與特異性G蛋白藕聯(lián)受體結(jié)合，生成溶血磷脂酸，后經(jīng)特異性受體調(diào)控細(xì)胞的增殖和分化（Aikawa et al.，2015）。溶血磷脂酸也可經(jīng)一系列酶促反應(yīng)合成心磷脂，進(jìn)而調(diào)控線粒體電子傳遞鏈效率（Paradies et al.，2014；Pennington et al.，2017）。研究表明，血漿低lysoPCs水平與骨骼肌線粒體氧化能力下降有關(guān)（Semba et al.，2019）。運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)循環(huán)血PCs、lysoPCs的影響鮮見報(bào)道。本研究發(fā)現(xiàn)，2周有氧耐力訓(xùn)練后安靜狀態(tài)下血漿中多種PCs、lysoPCs顯著升高，同時(shí)，4周有氧耐力訓(xùn)練后去脂體質(zhì)量增加，脂肪質(zhì)量減少，循環(huán)血中高lysoPCs可能是抗炎能力增強(qiáng)、骨骼肌有氧氧化能力改善的表現(xiàn)。

膽堿是PC合成的必需分子，也是脂蛋白微粒的重要組成。血漿高膽堿水平有利于脂肪酸的轉(zhuǎn)運(yùn)（Konstanti‐nova et al.，2008）。膽堿還可在腸道菌群被分解為三甲胺，再經(jīng)肝腸循環(huán)在肝臟合成氧化型三甲胺，參與糖脂代謝的調(diào)節(jié)（Bennett et al.，2013；Wang et al.，2016）。鵝脫氧甘膽酸鹽是眾多膽汁酸鹽的一種，可調(diào)節(jié)肝臟、腸道對(duì)糖、脂肪和膽固醇的吸收利用（Dawson et al.，2015；Hy‐lemon et al.，2009）。本研究中青少年運(yùn)動(dòng)員有氧耐力訓(xùn)練2周后血漿膽堿和與腸道菌群功能相關(guān)的代謝物如ILA（表3）、瓜氨酸濃度顯著升高，提示青少年運(yùn)動(dòng)員有氧耐力訓(xùn)練后肝臟和腸道菌群功能可能發(fā)生了顯著改變。

本研究基于LC-MS/MS的非靶向代謝組學(xué)比較分析發(fā)現(xiàn)，2周有氧耐力訓(xùn)練后血漿Val、Leu、Ile和其他數(shù)種生糖氨基酸如Phe、Try、Glu、Met以及?；撬?、焦谷氨酸、N-乙酰丙氨酸發(fā)生了顯著改變。差異代謝物主要富集于甜菜堿代謝、支鏈氨基酸（branched-chain amino acid，BCAA）降解、β-丙氨酸代謝、甲基組氨酸代謝等涉及氨基酸代謝的信號(hào)通路（圖2）。經(jīng)靶向定量測量驗(yàn)證，4周有氧耐力訓(xùn)練后血漿Val、Leu、Gly、Ala、Glu濃度顯著升高（圖3）。

BCAA在骨骼肌中含量豐富，可作為骨骼肌和免疫細(xì)胞的能源底物（Negro et al.，2008；Shimomura et al.，2004）；補(bǔ)充BCAA可提高NK細(xì)胞活性和中性粒細(xì)胞吞噬功能（Kephart et al.，2016；Nakamura，2014），有助于大負(fù)荷運(yùn)動(dòng)后免疫功能的維持（Kephart et al.，2016）。適量攝入BCAA還可加快運(yùn)動(dòng)員大力量訓(xùn)練后肌肉疲勞的恢復(fù)（Waldron et al.，2017），訓(xùn)練前補(bǔ)充BCAA在緩解肌肉酸痛方面的效果比訓(xùn)練后補(bǔ)充更好（Ra et al.，2018）。血漿Glu大部分被骨骼肌吸收利用（Hediger et al.，1999；Klin et al.，2010）。Glu在丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（alanine aminotrans‐ferase，ALT）的作用下可生成Ala和2-酮戊二酸，以回補(bǔ)途徑參與TCA循環(huán)氧化供能（Owen et al.，2002）。Ala還可經(jīng)“葡萄糖-丙氨酸循環(huán)”在肝臟和骨骼肌中參與氧化供能（許豪文，2001）。運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可引起ALT顯著升高（Leibowitz et al.，2012）。本研究證實(shí)，4周有氧耐力訓(xùn)練后Glu、Ala均顯著升高，這可能與4周系統(tǒng)訓(xùn)練后肝臟釋放Glu增多、骨骼肌ALT活性升高有關(guān)。Val、Ile、Glu、Gly、Ala都是生糖氨基酸，可異生為葡萄糖參與氧化供能（鄭集等，2007）。游離氨基酸可作為信號(hào)分子，經(jīng)特異性受體或經(jīng)ERK、mTOR等經(jīng)典信號(hào)通路參與細(xì)胞自噬來調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的降解（Kadowaki et al.，2003）。研究還發(fā)現(xiàn)，差異代謝物富集的通路多個(gè)涉及氨基酸代謝，包括甜菜堿代謝、甲基組氨酸代謝等。甜菜堿又稱為三甲基甘氨酸，可由膽堿在肝臟和腎臟中合成；甜菜堿代謝通路中的中間代謝物可參與肉堿的合成，可激活運(yùn)動(dòng)中和運(yùn)動(dòng)后生長激素和胰島素樣生長因子-1的分泌來促進(jìn)骨骼肌蛋白質(zhì)的合成，并促進(jìn)脂肪酸氧化（Cholewa et al.，2014）。甲基組氨酸代謝的關(guān)鍵代謝物3-甲基組氨酸是判斷骨骼肌分解代謝程度的標(biāo)志物，力量訓(xùn)練后尿3-甲基組氨酸濃度顯著升高（Pivarnik et al.，1989），其中間產(chǎn)物β-丙氨酸可促進(jìn)骨骼肌線粒體生物合成（Schnuck et al.，2016），也參與其他多個(gè)代謝途徑。本研究中多種游離氨基酸濃度的升高可能與系統(tǒng)的有氧耐力訓(xùn)練后能量代謝重編程，一系列代謝通路被激活或發(fā)生了顯著改變有關(guān)，發(fā)現(xiàn)4周有氧耐力訓(xùn)練后血漿BCAA、Glu、Gly、Ala較訓(xùn)練前大幅升高，去脂體重小幅增加，脂肪質(zhì)量減少，有氧能力改善，這可能是骨骼肌蛋白質(zhì)合成增多，氨基酸糖異生能力增強(qiáng)的表現(xiàn)。青少年賽艇運(yùn)動(dòng)員對(duì)有氧耐力訓(xùn)練的代謝應(yīng)答涉及到多個(gè)氨基酸代謝通路，其中Val、Leu、Gly、Ala、Glu等在有氧耐力訓(xùn)練適應(yīng)中的作用及其機(jī)制值得今后進(jìn)一步開展深入研究。

4 結(jié)論與不足

4.1 結(jié)論

青少年賽艇運(yùn)動(dòng)員4周有氧耐力訓(xùn)練后有氧運(yùn)動(dòng)能力改善，身體脂肪質(zhì)量降低，去脂體質(zhì)量小幅增加；伴隨著核苷酸降解增多、脂肪動(dòng)員和脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)加強(qiáng)以及肝腸代謝功能改變；經(jīng)非靶向代謝組學(xué)分析并靶向驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，支鏈氨基酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸等生糖氨基酸在青少年賽艇運(yùn)動(dòng)員有氧耐力訓(xùn)練的代謝應(yīng)答中有著重要作用。血漿腺苷、肌苷等具有較高VIP值、發(fā)生較大幅度變化的代謝物是判斷青少年賽艇運(yùn)動(dòng)員有氧耐力訓(xùn)練代謝應(yīng)答與適應(yīng)效果的潛在標(biāo)志物。

4.2 不足

研究也存在一些不足：一是受運(yùn)動(dòng)隊(duì)客觀條件限制，未能設(shè)置條件相近的不訓(xùn)練對(duì)照組；二是在研究過程中未詳細(xì)記錄每日膳食種類和數(shù)量；三是所發(fā)現(xiàn)的差異代謝物的生物學(xué)作用尚需進(jìn)一步驗(yàn)證和闡釋。