2016年12月27日讯 /生物谷BIOON/ --最近来自美国贝勒医学院和其他研究机构进行的一项研究发现，让肌肉燃烧更多的脂肪更少的葡萄糖虽然能够增加锻炼的耐力，但是同时也会引起糖尿病。
当小鼠处于醒着并活跃的状态，小鼠的肌肉可以使用葡萄糖（碳水化合物）作为燃料，而当它们处于睡眠状态，就会转而使用脂肪（脂质）。研究人员发现扰乱这种天然循环可能导致糖尿病，但同时也会增强锻炼的耐力。这种转变是由HDAC3这种分子所控制的。
这项研究表明选择合适的时间进行锻炼可能有助于消耗身体内的脂肪，但是在耐力训练中服用HDAC抑制剂可能存在兴奋剂的问题。相关研究结果发表在国际学术期刊Nature Medicine上。
“肌肉如何利用葡萄糖受到内部生物钟调节。生物钟随着24小时循环的进程选择性开启或关闭某些基因来发挥作用。HDAC3是生物钟与基因表达之间一个关键的联系，我们之前的工作曾经发现HDAC3能够帮助肝脏进行葡萄糖合成和脂质合成的选择。在这项工作中，我们研究了HDAC3如何控制骨骼肌利用不用的能量来源。”该研究作者Zheng Sun教授这样说道。
骨骼肌在控制机体血糖水平方面有重要作用。它们会消耗大多数的葡萄糖，如果骨骼肌产生胰岛素抵抗不能正常利用葡萄糖，就有可能发展为糖尿病。为了研究HDAC3在小鼠骨骼肌中的作用，研究人员构建了在骨骼肌中特异性敲除HDAC3的小鼠模型。
意想不到的结果
正常小鼠在进食的时候，血糖会增加，胰岛素会被释放，刺激肌肉摄取并利用葡萄糖作为能量来源。而敲除小鼠在进食的时候，它们的血糖水平也会增加，胰岛素也会得到释放，但是骨骼肌不能摄取并使用葡萄糖。缺少HDAC3导致小鼠产生胰岛素抵抗更容易发生糖尿病。
研究人员还发现，HDAC3敲除小鼠在跑步机上表现出更强的耐力，Sun教授指出：“这一点非常有意思，通常糖尿病患者的肌肉表现都比较差。葡萄糖是肌肉的主要燃料，因此如果限制葡萄糖的使用，我们本来认为耐力锻炼的表现会变得比较差。但是该现象令我们感到非常意外。”
随后他们借助代谢组学的方法寻找HDAC3敲除小鼠的能量来源，发现它们的肌肉能够利用更多的氨基酸。这提示肌肉对能量来源的偏好从葡萄糖变成了脂质，让它们对脂质的代谢更为高效。这也解释了敲除小鼠的耐力变强，毕竟身体内携带着一个更大的脂质能量库。
这项发现挑战了为提高耐力表现而使用的补充碳水化合物的策略。这项研究表明HDAC抑制剂可能会改变肌肉对能量来源的选择，因此这类药物有兴奋剂嫌疑。
虽然这些结果都来自于小鼠，研究人员推测人类肌肉可能也会遵循相同的节律循环。因此在晚上进行锻炼或许可以促进肌肉对脂质的消耗，更容易达到促进脂肪消耗的目的。（生物谷Bioon.com）
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Dissociation of muscle insulin sensitivity from exercise endurance in mice by HDAC3 depletion
Sungguan Hong, Wenjun Zhou, Bin Fang, Wenyun Lu, Emanuele Loro, Manashree Damle, Guolian Ding, Jennifer Jager, Sisi Zhang, Yuxiang Zhang, Dan Feng, Qingwei Chu, Brian D Dill, Henrik Molina, Tejvir S Khurana, Joshua D Rabinowitz, Mitchell A Lazar & Zheng Sun
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