《Nature Communications》：Acute exercise rewires the proteomic landscape of human immune cells
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本研究通过蛋白质组学分析揭示了急性运动对人类免疫细胞蛋白质组的重塑作用。研究发现高强度间歇运动（HIIE）比中等强度持续运动（MICE）能更显著地激活PBMCs的免疫效应功能通路，且这种变化独立于免疫细胞动员模式。该研究为WHO 2020运动指南中强调运动强度对健康的重要性提供了分子生物学证据。
当我们谈论运动的好处时，增强免疫力往往是最常被提及的优势之一。然而，在这看似简单的现象背后，隐藏着复杂的分子机制谜题。尽管科学家们早已观察到运动后免疫细胞在血液中的数量变化，但对于这些细胞在蛋白质组层面究竟发生了怎样的改变，以及不同运动强度是否会带来差异化的免疫调节效果，科学界仍知之甚少。
这正是《自然·通讯》最新发表的研究《急性运动重塑人类免疫细胞的蛋白质组景观》要解决的核心问题。由多特蒙德工业大学的David Walzik和Philipp Zimmer领导的研究团队，采用最先进的蛋白质组学技术，首次系统揭示了不同强度急性运动对人类外周血单核细胞（PBMCs）蛋白质组的深度影响。
关键技术方法
研究团队采用随机交叉设计，对23名健康年轻成年人进行时间和工作量匹配的高强度间歇运动（HIIE）和中等强度持续运动（MICE）干预。通过液相色谱-质谱联用技术（LC-MS/MS）对超过6000种蛋白质进行深度分析，并结合光谱流式细胞术进行免疫细胞分型。应用线性混合模型统计分析和基因本体（GO）功能富集分析，系统评估运动诱导的蛋白质组变化。
运动强度决定免疫细胞蛋白质组重塑程度
研究人员发现，尽管两种运动方式引起的免疫细胞动员模式相似，但它们对PBMCs蛋白质组的影响却存在显著差异。高强度间歇运动（HIE）引起了1377种蛋白质的显著变化，而中等强度持续运动（MICE）仅引起64种蛋白质的改变。这种差异在运动后1小时的恢复期尤为明显，表明运动强度是决定免疫细胞蛋白质组响应程度的关键因素。
免疫效应功能通路被特异性激活
基因本体分析显示，运动后改变的蛋白质主要富集在免疫效应功能相关通路。特别值得注意的是，与"细胞杀伤"、"白细胞活化"和"防御反应"等生物学过程相关的蛋白质在高强度间歇运动后表现出显著变化。这些变化提示急性运动，特别是高强度运动，能够 transiently增强免疫细胞的效应功能，可能为运动预防感染性疾病和癌症的机制提供分子解释。
发现与心肺适能相关的免疫蛋白质组特征
研究团队还发现了一组能够有效预测心肺适能（VO2peak）的蛋白质标志物。其中，烟酰胺磷酸核糖转移酶（NAMPT）——一种参与细胞能量代谢的关键酶——与心肺适能呈正相关。这提示长期运动训练可能通过调节免疫细胞的代谢能力，进而影响免疫功能。通过岭回归模型建立的免疫蛋白质组特征评分与VO2peak显著相关（R=0.84），为理解运动训练引起的免疫适应提供了新的视角。
研究结论与意义
该研究不仅提供了迄今为止最全面的运动免疫蛋白质组数据集，更重要的是揭示了运动强度在调节免疫功能中的关键作用。研究结果支持世界卫生组织2020年体育活动指南中强调运动强度对健康促进的价值，为制定精准化的运动处方提供了分子生物学依据。
未来研究需要进一步探索这些蛋白质组变化的功能意义，以及在老年人、慢性病患者等不同人群中的普适性。同时，结合转录组、代谢组等多组学数据，将有助于构建更完整的运动免疫调节网络，为运动作为"药物"应用于疾病防治提供更坚实的科学基础。
