【體育與DNA】肌肉記得往日榮光

■ 重量訓練可以讓線條緊實，不過必須持之以恆。但最近有科學家指出，「健美的記憶」會儲存在細胞核中，現在做的肌肉訓練不會白費。這個發現似乎跟某些健身愛好者的常識不謀而合，給了我們更好的理由上健身房鍛鍊。

編譯 ∣ 汪芃

　　以前練過身體的人要再健身通常比較容易，這點現在科學家已悟出箇中道理──奧妙在於肌肉就算疏於使用而縮小變弱了，仍會記憶先前的健美狀態。

　　肌肉運動時，細胞核便會迅速增生，而肌肉記憶就儲存在這些承載DNA（去氧核糖核酸）的細胞核中。這些細胞核與先前的普遍認知不同；《美國國家科學院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences）8月16日於線上發表一份研究指出，即便肌肉萎縮，這些細胞核也不會消失。增生的細胞核會形成肌肉記憶，在肌肉運動再度活躍時，協助肌肉恢復健美。

　　主導此研究的是任職於挪威奧斯陸大學（University of Oslo）的生理學家岡德森（Kristian Gundersen），他表示，這份研究成果正意味，若人年輕時能多運動，將可避免年老體衰；此外，這份研究的結論也攸關服禁藥的運動選手究竟該禁賽多久。

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肌肉記憶

　　岡德森解釋，肌肉細胞很大，因此肌肉要變壯，需要不只一個細胞核，才能提供足夠的DNA模組來製造大量蛋白質。先前已有研究顯示，隨著運動，肌肉細胞會與衛星細胞結合，進而變大；衛星細胞就是肌肉的幹細胞，位於肌纖維細胞之間。過去學者一直認為，肌肉退化後，多餘的細胞核會因「細胞凋亡」（apoptosis）而消亡，亦即發生計畫性的細胞死亡。

　　在岡德森這份新的研究中，研究人員讓老鼠抬起腳趾的肌肉施力變困難，來模擬運動健身的效果。研究小組發現，這根肌肉開始鍛鍊後第6天，細胞核的數量增加了。實驗的21天期間，這根出力的肌肉，肌纖維細胞內的細胞核數量增加了約54%。實驗第9天起，肌肉細胞也開始變大，又使肌肉體積增加35%。由實驗成果可知，肌肉細胞核的增生在先，而肌肉變大在後。

　　研究小組也進行另一組實驗，先鍛鍊老鼠的肌肉2週，然後切斷肌肉神經，使肌肉組織萎縮。結果，肌肉退化後，細胞比起先前鍛鍊時膨大的體積，縮小了約40%，但細胞內細胞核的數量卻未減少。

　　先前其他研究中，肌肉細胞在肌肉萎縮後均有大量死亡現象；此份新研究的結果顯然大相逕庭。岡德森的研究團隊檢測退化消瘦的肌肉內的各種細胞，發現也有細胞凋亡現象，但死亡的是其他細胞，肌纖維細胞及其增生的細胞核則安然無恙。增生的細胞核在肌肉未運動的情況下，還能撐上至少3個月，岡德森表示，這對老鼠來說已是十分長的時間，因為老鼠平均壽命不過兩三年。

　　岡德森說：「我不確定這個效果是不是永久的，但至少似乎頗為持久。」他說明，增生的細胞核既然不會死亡，便可蓄勢待發，隨時準備好製造新的肌蛋白，因而形成所謂的「肌肉記憶」。

　　任職於丹麥哥本哈根大學（University of Copenhagen）的肌肉生理學家賽爾汀（Bengt Saltin）評論：「這個觀點很吸引人，而且這篇論文中也有足夠的證明來支持這個說法。這個論點十分新鮮，也能說明為何平常臨床觀察中，重複鍛鍊的肌肉通常會較快有反應。」

分子層次

　　儘管如此，美國麻塞諸塞大學阿默斯特校區（University of Massachusetts Amherst）的細胞生物學家施瓦茲（Lawrence Schwartz）表示，這項研究結論應會引起一些學者強烈反彈。

　　「這份研究跟很多已發表且經學界認可的數據唱反調。」施瓦茲直言。然而，肌肉細胞中只有特定種類的細胞核死亡，代表肌肉細胞歷經的確實是一種特殊的細胞凋亡。「到細胞及分子的這個層面，學界既有的理論確實已無法說明。」他認為，岡德森的研究團隊提供了可信度較高的說法，「他們的數據感覺確實蠻可信的。」

　　如果鍛鍊肌肉的效果真的可維持，許多體育委員會確實須重新評估服類固醇選手的禁賽時間。先前研究指出，睾固酮可讓肌肉細胞中細胞核數量激增，遠超過一般正常健身的效果。「如果增生的細胞核真的會永遠存在，不會凋亡，那代表選手服禁藥佔的優勢可永遠維持。」岡德森表示。

　　好吧，或許不是永遠，因為隨著人老化，肌肉生成的能力也會大不如前。這項新的研究說明的是，年輕時多生成一些肌肉細胞核，就能延緩肌肉隨著老化而流失的過程。「這對支持強制學生上體育課的人，可能會是個不錯的論據。」賽爾汀說。

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原文出處：Myonuclei acquired by overload exercise precede hypertrophy and are not lost on detraining（PNAS）

責任編輯：MissZoe