奶奶的锻炼可能让你更健康

如果奶奶喜欢锻炼，她的付出可能就是你的收获。这似乎不太可能，但乔斯林糖尿病中心最近的研究表明，情况可能就是这样。哈佛大学医学院(Harvard Medical School)医学教授、乔斯林大学综合生理与代谢科主任劳丽·古德伊尔(Laurie Goodyear)发现，祖母在怀孕期间的锻炼可能会让她的孙辈在代谢方面更健康，身体脂肪更少，胰岛素控制更好，在某些方面，骨骼也更健康。古德伊尔和在古德伊尔实验室工作的博士后安娜·阿尔维斯-瓦格纳，讨论了这项最近发表在《分子代谢》杂志上的研究。

Q&

Laurie Goodyear和Ana Alves-Wagner

宪报:您的最新研究对了解运动对新陈代谢的潜在影响，甚至是对几代人的影响具有启示意义。你能简单描述一下你的发现吗?

古德伊尔:我们一直在老鼠身上做研究，以了解祖母的锻炼是否会影响孙辈的健康。在这项研究中，我们把雌性老鼠放在轮子笼子里，在那里它们可以自愿做两周想做多少运动就做多少运动。然后我们饲养它们，让它们在怀孕期间自愿运动。

他们的雄性后代，被称为F1代，是由母亲没有锻炼过的雌性繁殖的，我们研究了他们的后代，他们只通过祖母锻炼过。他们的父母不锻炼;他们的祖父不锻炼。孙辈们，我们称之为F2代，第二代，没有锻炼。

安娜研究这些动物超过一年。老鼠的典型寿命大约是两年，所以她一直研究到中年。她发现，随着这些动物变老，如果祖母锻炼过，它们的葡萄糖耐量比祖母不锻炼的老鼠要好得多。为了测量葡萄糖耐量——人类也会测量葡萄糖耐量——给动物注射糖丸，然后我们测量血液中的葡萄糖含量。与健康人相比，糖尿病患者在测试过程中血糖水平较高。我们发现，锻炼过的祖母的孙辈的血糖水平要高得多。

在孙辈身上还有其他影响吗?

古德伊尔:有。随着年龄的增长，他们的脂肪量更低。我们还发现了雄性和雌性之间的差异。两组都有较低的脂肪量，但男性的骨密度更高，骨量更健康。我们还发现——这在男性中是非常惊人的——如果他们的祖母锻炼过，他们的胰岛素浓度会低得多。这是代谢健康的一个重要方面，胰岛素浓度较低。

“在雄性老鼠中，如果祖母锻炼过，随着年龄增长胰岛素水平的恶化完全被消除。——劳里·古德伊尔

胰岛素在控制血糖方面难道不重要吗?

古德伊尔:是的，但2型糖尿病患者会出现高胰岛素血症。他们的血糖水平很高，为了补偿，胰腺不断分泌越来越多的胰岛素。因此，2型糖尿病的一个标志，至少在其初始阶段，是高胰岛素浓度。

宪报:这显示胰腺在超负荷工作?

古德伊尔:对，试图控制血糖水平。在雄性老鼠中，如果祖母锻炼过，随着年龄增长胰岛素水平的恶化完全被消除。他们的胰腺并没有更努力地工作。有趣的是，在雌性老鼠中，这种影响很小，因为与雄性相比，随着所有雌性老鼠的年龄增长，胰岛素水平仍然很低。然而，正如我们提到的，尽管女性的胰岛素水平没有变化，但祖母锻炼对女性孙辈的葡萄糖水平有主要影响。

宪报:这种多代效应的机制可能是什么?我们知道发生了什么吗?

古德伊尔:这些是安娜正在做的研究，试图了解到底发生了什么。我们可以假设当祖母在做运动时，第一代在子宫内就暴露了我们有一整套的研究来研究第一代到底发生了什么。我们知道，祖母的胎盘中发生了一些适应性变化，会影响第一代。但同时，当你想到这一点时，第一代的配子(精子和卵子)——也就是会产生第二代的配子——也会在这一点上受到锻炼。

宪报:安娜，你在第二代的蛋里发现了什么?你在找什么?

ALVES-WAGNER:我们正在寻找DNA中的表观遗传改变，因为表观遗传改变可以在两代人之间迅速改变。我们将分析微rna，一些甲基化的情况在F1代的卵子和精子中，看看发生了什么。我们目前正在研究母亲的锻炼对孩子配子的影响。

宪报:在这么短的时间内，基因调控系统的变化，这些微rna开关基因的开启和关闭，而不是潜在基因的实际突变产生这些影响，是唯一可能的解释吗?

古德伊尔:我们不知道。我们还考虑过的一件事是，第一代的行为变化是否会影响第二代(F2)，因为他们的母亲锻炼身体。这也有作用，因为我们知道母亲的锻炼对F1有重要影响，尽管大多数影响我们直到晚年才会看到。在F1代繁殖产生F2代的年龄，我们没有观察到任何代谢效应。他们的血糖水平正常。所以，我们认为这种影响主要来自于祖母。

会不会是第一代在没有运动轮的情况下更活跃——它们在笼子里活动得更多，诸如此类?

古德伊尔:我们研究了这一点，在F1代中，我们没有看到使用跑步机测试的运动能力有任何影响，或者，如果我们把老鼠放在跑步轮上，我们没有看到它们自愿运动的数量有什么不同。所以我们不认为这是机制。

“我可以自信地说，怀孕的女性应该尽可能多地锻炼身体，当然，这取决于她们的怀孕状况。——劳里·古德伊尔

公报:在这方面，老鼠和人类有多大的不同?

古德伊尔:这是一个重要的问题，我们很想在人类身上做这类研究，但这需要60或70年的时间。这是一个很好的例子，说明了老鼠模型是多么的有用。从我们对F1代的研究和对小鼠母亲与人类母亲的适应性研究中，我们知道，母亲影响F1代代谢健康的机制是胎盘的变化。

有一种特殊的蛋白质，叫做SOD3，在胎盘和母体血液中都有增加。我们在老鼠身上发现，增加SOD3对子宫内的F1有有益的影响，这种影响会持续到成年。当我们在人类身上观察时，我们发现了同样的事情:在高度活跃的女性中，sod – 3的水平更高，在她们的血液和胎盘中都是如此。因此，我们认为小鼠研究与人类非常相关。

也有先例,从研究调查的结果荷兰饥荒,在孕妇极度营养不良——每天只有400卡路里——造成不利影响的孩子和孙子,显示环境压力发生祖母可以通过几代人传下来的。

宪报:你能详细说明一下那次饥荒吗?这似乎是一个可怕的人类自然实验。

古德伊尔:第二次世界大战期间，荷兰被封锁，人们仅靠400卡路里的热量生活。但女性仍然怀孕了，她们的孩子在子宫里就暴露在严重的营养不良中。对大量人群的研究发现，孙辈的新陈代谢受到了负面影响，他们的整体健康也受到了影响。

ALVES-WAGNER:他们更肥胖，我们知道这预示着糖尿病的发展。研究还比较了兄弟姐妹，如果母亲在正常时期生了一个孩子，在饥荒时期生了一个孩子，那么在饥荒时期生的孩子健康状况更差。

宪报:这对当今肥胖和糖尿病的流行有何影响?作为一个社会，我们把它解释为“我们吃得太多，锻炼得太少”，并把它留在那里。我们开始看到代际效应了吗?

古德伊尔:当然。这就是为什么我们开始在这个领域工作。我记得听一个研讨会,大概10年前,和听力关于肥胖和2型糖尿病多基因的负面效应,而巨大的爆炸在肥胖和2型糖尿病可能是部分原因是父母通过表观遗传机制传递肥胖和糖尿病。我的想法是，“这太可怕了，但如果妈妈或爸爸锻炼的话，这种情况能逆转吗?”

怀孕期间曾有研究如何锻炼可以改善健康的母亲和孩子们在很小的年龄,但没有研究在母亲怀孕期间进行锻炼的影响他们的孩子当他们中年,代谢性疾病的时候由于肥胖开始发生。这就是我们研究这个的原因:试着理解这个练习是否有帮助。我们首先研究了母体运动对F1代小鼠的影响，发现这些小鼠的新陈代谢有很大的改善。通过安娜的研究，我们看到母亲的锻炼不仅对第一代产生重要影响，而且对第二代也有好处。

宪报:接下来会发生什么?

古德伊尔:我们正在许多不同的领域进行研究，以更多地了解这种机制。我们一直被问到的一个问题是女性需要做多少运动才能对她们的孩子产生这些有益的影响?这些研究在人类身上很难做，所以我们用的是动物模型。我们之前的研究主要集中在血糖、胰岛素和全身代谢方面，但母亲锻炼对后代各种组织的健康和功能有什么影响呢?我们要检查脂肪组织，肝脏，骨骼肌和大脑。在未来，我们想要了解是否会对后代产生行为影响。安娜有一些有趣的数据，关于母亲在怀孕期间锻炼时有益的养育行为，但这对后代的行为和大脑健康也有影响吗?

公报:有什么重要的信息吗?你是否有足够的信心告诉别人，如果你怀孕了，为了你的孙子开始锻炼?

古德伊尔:我可以自信地说，怀孕的女性应该尽可能多地锻炼身体，当然，这取决于她们怀孕的情况。有强有力的人类数据表明，怀孕期间的锻炼可以改善母亲的健康;大量动物研究表明，第一代健康状况有所改善;现在我们有证据表明，母亲的锻炼将对第二代的健康产生积极的影响。我不是产科医生，当然有些情况下，女性在怀孕期间不能进行锻炼，但是，如果医学许可，进行体育锻炼是很重要的——对母亲、第一代，甚至现在的孙辈。

文章旨在传播新闻信息，原文请查看https://news.harvard.edu/gazette/story/2022/05/grandmas-workouts-may-have-made-you-healthier/