新研究工具：揭開能量不足傷運動員健康之謎

2014 年，國際奧委會命名了一種影響衆多運動員的綜合徵：運動中的相對能量缺乏，簡稱 REDs。據目前估計，超過 40%的職業運動員患有 REDs，在業餘運動員和鍛鍊者中，這一比例可能更高。

當運動員通過身體活動持續消耗的能量多於通過飲食攝入的能量時，就會出現 REDs。隨着時間的推移，這種長期的能量不足會引發各種各樣的症狀，如激素和生殖問題、失眠與疲勞、骨骼脆弱易傷，還有焦慮和抑鬱的風險增高。

儘管其患病率很高，但對於 REDs 在細胞和分子層面的作用機制，人們知之甚少——很大程度上是因爲沒有建立該綜合徵的實驗室模型。

現在，索爾克研究所的研究人員已經創建了具有里程碑意義的 REDs 小鼠模型， 並已經在使用它來更好地理解該綜合徵。他們的初步調查顯示，REDs 會影響整個身體的器官大小和基因表達模式。更重要的是，這種能量缺乏似乎對雄性和雌性小鼠的影響不同：在雄性中，腎臟健康受到的影響最爲顯著，而在雌性中，生殖健康和肌肉質量受到的影響最大。

2024 年 9 月 3 日發表在《細胞代謝》上的這些研究結果確定了潛在的生物標誌物，從而更確切地診斷 REDs，併爲未來可能完全阻止、逆轉或預防該綜合徵的治療方法提供了新的分子靶點。

“若沒有這種綜合徵的動物模型，就無法在細胞或分子水平上了解其機制，”該研究的資深作者、索爾克的麗塔和理查德·阿特金森教席教授薩奇達南達·潘達說。

“通過建立 REDs 的有效小鼠模型，我們現在能夠系統地探究該綜合徵如何影響身體的每個器官、組織和骨骼，以及我們可以爲出現這些症狀的運動員做些什麼。”

其他團隊曾試圖構建 REDs 的齧齒動物模型，但在很大程度上未能重現其衆多症狀。索爾克的科學家們採用了一種新方法，通過逐漸改變動物的運動與食物比例，他們能夠模擬出 REDs 的許多人類特徵，包括高活動水平、低能量攝入、體重減輕、活動與休息模式紊亂和血糖降低。他們還重點研究了相對年輕的小鼠，以模擬職業運動員的典型年齡範圍，相當於人類的 20 - 25 歲。

“我們的小鼠模型是正在進行的 REDs 研究中的一個令人難以置信的里程碑，”該研究的第一作者、潘達實驗室的博士後研究員勞拉·範·羅斯馬倫（Laura van Rosmalen）說道。“雖然這對於運動員來說不太好，但對我們科學家來說，看到這種綜合徵如何影響整個身體真的很有趣——也很令人震驚。”

利用這種新的小鼠模型，科學家們測量了 REDs 如何影響 19 個不同器官的解剖結構和基因表達水平。患有 REDs 的小鼠呈現出重要器官的顯著萎縮，包括腎臟和生殖器官，以及骨質惡化。

這些實驗還揭示了血液中的幾種分子變化，這些變化有可能被用作檢測患者患 REDs 的生物標誌物——這是一種比目前基於問卷的方法更有效的診斷方法。

科學家們還在患有 REDs 的小鼠中發現了幾個壓力升高的標誌物，包括一個已知會導致焦慮和抑鬱的腦體激素網絡的激活，在雌性中觀察到的影響更大。潘達補充道，一些運動員可能將其視爲賽前緊張，但實際上可能是與該綜合徵有關的更深層次的心理變化。

新模型和初步發現源自潘達與吳蔡人類表現聯盟的合作——這是一個由研究人員組成的協作團隊，研究人類的巔峰表現和運動能力，旨在“讓所有人實現最佳健康和福祉”，並且重點關注女運動員。

潘達說：“健康的秘訣可不是‘少吃食物，多做運動’。”

事實上，要是你已經很健康了，把這兩個單獨來看還算合理的習慣結合起來，效果似乎並不好。

但截至目前，相對能量不足（REDs）的解決方案，似乎不像單純增加熱量攝入那麼簡單。

我們現在有很多要藉助這個模型去探索的，以便確切搞清楚我們的臨牀建議應該是怎樣的，我期待着繼續開展當下有可能進行的探索。

除了運動員這個範疇之外，相對能量不足（REDs）還會影響其他能量平衡呈負值的人，像那些患有神經性厭食症這類飲食失調症的人就是如此。

未來對於相對能量不足（REDs）的預防和治療的探究，將會對這些人羣和運動員產生積極的影響，推動形成與吳蔡人類表現聯盟使命相符的整體更健康的人羣。