基因改造的马拉松小鼠

出对照。全力奔跑的最长距离是正常小鼠的两倍！被研究小组命名为“马拉松小鼠”的小组，小鼠大部分的肌肉组织都在有氧状态下工作，只有一小部分肌肉组织在无氧状态下工作。研究小组在《生物科学公共图书馆》（PLoS Biology）杂志上面发表了他们的研究结果。哥伦比亚大学的运动生理学家Frank Booth认为，这个发现令人激动，因为这和已知的耐力运动员的情况相符合。马拉松运动员体内大约80%的肌肉组织是进行有氧运动的，而普通人只有30-40%的肌肉组织进行有氧运动。这个结果是由于遗传学和训练的原因造成的。另一个线索Johnson和他的同事们采用不同的方法——敲除小鼠中的HIF-lalpha基因，构建出耐力小鼠。HIF-lalpha基因可以在缺氧的状态下，使肌肉组织从进行有氧运动转变成进行无氧运动。这些基因改造的小鼠在跑步和游泳中表现非常出色。研究小组也在《生物科学公共图书馆》杂志上面发表了他们的研究结果。Johnson的研究小组发现，基因改造的小鼠在无氧状态下产生的乳酸较少，而且它们可以将肌肉组织中产生的乳酸迅速清除。这个过程与长跑运动员可以迅速清除他们体内产生的乳酸过程是相同的。但是在这种情况下小鼠为提高运动成绩付出了高昂的代价：在经过四天的高强度训练后，小鼠的运动成绩已经达到极限，而且小鼠的肌肉组织出现被明显损伤。Johnson推测，小鼠的肌肉损伤可能是由于有氧代谢过程中产生的氧自由基，已经达到了对机体有害的水平。在奥林匹克运动会正在进行之际，研究提示存在这样的可能性——运动员和教练们通过服用药物和“基因兴奋剂”得到类似基因改造小鼠相似的作用效果，显著提高他们的耐力水平。Booth预测，这个将在不久的将来就会有运动员采用这样的方式提高成绩。Evans已经发现了使另一种基因——PPARalpha基因沉默的分子，PPARalpha基因可以停止小鼠体重增加而提高肌肉的耐力。他希望这类药物——已经进入临床实验的降低血脂含量的化学药物可以用于减肥。但是Evans承认，运动员也将考虑使用这些药物。Johnson认为，还需要花费不少时间去研究如何精确调控代谢途径以便获得更多好处，同时避免任何潜在的危险。“以后我不会在出去锻炼和购买跑步鞋了”，他说。
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