急性运动重塑骨骼肌代谢物池及其与基线氧化还原状态的预测关联

《Metabolites》：Acute Exercise-Associated Metabolomic Remodeling and Associations with Oxidative State in Human Skeletal Muscle

　　摘要**背景：** 急性运动可快速重组骨骼肌代谢。随着衰老仍然保持响应性的代谢物池及其与基线氧化状态的关系，目前仍未完全阐明。**方法：** 我们分析了来自47名参与者的93个骨骼肌活检样本中测得的135种代谢物，并匹配了基线转录组学测量数据。我们检测了配对的运动前后变化、生化类别富集、与四通路氧化转录状态评分的基线关联，以及留出参与者预测乙酰肉碱响应。每个分析家族内应用了错误发现率（FDR）控制。Bootstrap置信区间和基线校正后的敏感性分析量化了预测性能。**结果：** 在经常锻炼的老年人中，经FDR校正后，17种代谢物在急性运动后发生了变化。乙酰肉碱升高，而游离肉碱、苹果酸、ATP和胆碱降低。经常锻炼者与正常活动者之间的响应差异未能在校正后存活。CoA-谷胱甘肽标注特征和NAD?在调整组和性别后仍与氧化转录状态评分相关（偏η2分别为0.329和0.514；两者P均<0.05）。一个四代谢物的TabPFN模型以袋外R2为0.412（95% CI, 0.079–0.641）预测乙酰肉碱变化，与参考模型（R2, 95% CI, 0.054–0.625）相似。基线乙酰肉碱单独即可实现对二倍响应终点AUC为0.817（95% CI, 0.680–0.941）的预测。基线校正后，额外代谢物仅提供适度的增量信息。**结论：** 急性运动引起骨骼肌代谢物池的异质性、分布式重塑。基线氧化还原相关的分子状态显示出跨组学一致性，并包含有关后续乙酰肉碱响应的信息。转录组学增强和更复杂的预测架构所提供的增量效益有限。