超重与肥胖人群骨骼肌静息及运动响应的性别差异：转录组与蛋白质组学揭示代谢调控机制

本研究针对超重/肥胖人群骨骼肌代谢的性别差异问题，通过转录组学和蛋白质组学技术，分析了25名受试者（16女/9男）在静息状态、急性运动及8周耐力训练后的分子特征。发现基线时59%转录组和67%蛋白质组差异与CpG位点甲基化相关，男性糖酵解通路活跃，女性脂代谢占优；急性运动诱导男性应激反应更显著，而训练后两性线粒体功能（TCA循环、OXPHOS、β-氧化）均增强且性别差异减弱。该成果发表于《Molecular Metabolism》，为个性化运动干预提供分子依据。

　　

超重和肥胖已成为全球性健康挑战，而骨骼肌作为代谢调控的核心器官，其功能异常与胰岛素抵抗、2型糖尿病等密切相关。有趣的是，男女在能量底物利用上存在显著差异：女性倾向于脂肪酸氧化，男性更依赖糖原分解。这种差异是否源于骨骼肌分子层面的固有特征？运动干预能否重塑性别特异性代谢模式？这些问题对开发精准化运动疗法至关重要。

为解答这些问题，研究人员对25名超重/肥胖受试者（女性16名，男性9名）进行纵向研究。通过采集基线、单次急性运动后及8周耐力训练后的骨骼肌活检样本，结合转录组测序和质谱蛋白质组学分析，系统描绘了性别差异的动态图谱。

关键技术方法
研究采用Illumina平台进行全基因组甲基化分析和RNA测序，定量蛋白质组学通过LC-MS/MS完成。原代肌管培养模型用于验证体内发现，并测试雌二醇/睾酮对性别差异基因的调控作用。队列设计包含三次采样时间点，训练方案为每周3次60% VO_2max
强度的自行车训练。

研究结果

基线状态的性别差异
甲基化分析显示，差异甲基化CpG位点可解释59%转录组和67%蛋白质组性别差异。男性高表达快肌纤维蛋白（如MYH1/2），糖原磷酸化酶（PYGM）和糖酵解酶（HK2、PFKM）显著富集；女性则上调脂肪酸转运蛋白（CD36、FABPpm）和甘油三酯合成酶（DGAT1）。

急性运动响应
男性运动后血清肌红蛋白升高更显著（p<0.01），转录组分析发现男性特异性激活热休克蛋白（HSPA1A）和炎症通路（NF-κB）。女性则呈现更温和的氧化应激反应，但脂肪酸β-氧化相关转录本（CPT1B、ACADVL）基线水平更高。

长期训练适应
8周训练后，两性均上调线粒体蛋白：三羧酸循环（TCA cycle）酶（IDH2、SDHB）增加1.5-2倍，氧化磷酸化（OXPHOS）复合体（如COX4I1）和β-氧化酶（ACADM）同步升高。值得注意的是，男性快肌纤维蛋白下降40%，使性别差异减弱；而女性肌内脂质含量降低更显著（p=0.03）。

体外模型验证
原代肌管实验中，仅15%的体内性别差异基因得以保留。但添加雌二醇后，女性供体细胞中PPARγ靶基因（PDK4、ANGPTL4）表达恢复至体内水平；睾酮处理则增强男性细胞糖酵解能力。

结论与意义
该研究首次在分子层面证实：超重/肥胖人群骨骼肌存在显著的性别二态性，男性偏向糖原利用而女性擅长脂代谢，这种差异部分由表观遗传调控决定。耐力训练通过增强线粒体功能（特别是TCA循环和OXPHOS）和减少男性快肌纤维优势，促使两性代谢表型趋同。这一发现为解释"运动处方"的普适性效益提供机制依据，同时提示激素环境对运动响应的重要调控作用。未来研究可基于这些分子标志物开发性别特异性的代谢疾病干预策略。