运动人体骨骼肌代谢的实时无创评估：超极化13C-MRS与31P-MRS联合应用研究

《Nature Communications》：Real-time quantification of skeletal muscle metabolism in healthy men using hyperpolarised [1-13C]pyruvate reveals training-dependent adaptation

　　骨骼肌在运动过程中会经历能量需求的快速动态变化，这限制了静息状态测量的生理相关性。在此，我们展示了将超极化13C磁共振波谱（13C-MRS）与31P-MRS相结合，以无创方式测量运动人体骨骼肌中实时代谢反应的可行性。久坐和耐力训练的男性在磁共振扫描仪内进行跖屈运动。来自腓肠肌内侧的动态超极化[1-13C]丙酮酸波谱显示，随着运动强度增加，丙酮酸向乳酸的转化相对于线粒体丙酮酸利用有所增强。耐力训练与更大的碳酸氢盐标记相关，表明线粒体丙酮酸利用增加，乳酸产生减少。这些代谢特征伴随着由31P-MRS测得的磷酸肌酸降解和细胞内pH下降的强度依赖性和训练依赖性差异。总之，这些发现展示了结合超极化13C-和31P-MRS来表征运动期间骨骼肌代谢的可行性，为研究衰老、疾病和治疗干预中的代谢适应提供了一个平台。