《The Journal of Physiology》：Human multi-tissue transcriptomics identifies galectin-1 and follistatin-like 1 as exerkines with distinct transcript-to-serum coupling after exercise
编辑推荐：
研究人员整合多组织转录组学与匹配的动态血清蛋白检测，旨在明确运动诱导分泌因子（exerkines）的人体组织来源及调控其转录水平向循环转化（transcript?to?serum coupling）的生理规律。十六名健康久坐年轻男性完成单次跑步机运动，强度设定
研究人员整合多组织转录组学与匹配的动态血清蛋白检测，旨在明确运动诱导分泌因子（exerkines）的人体组织来源及调控其转录水平向循环转化（transcript?to?serum coupling）的生理规律。十六名健康久坐年轻男性完成单次跑步机运动，强度设定为消耗300 kcal、心率达最大心率的70%–75%。在运动前及运动后立即采集脐周皮下脂肪组织、股外侧肌骨骼肌及全血进行RNA测序；同时在运动后0、30、60、90及120分钟连续采集血清定量目标蛋白。急性运动显著改变脂肪与肌肉的转录谱，全血反应极弱；LGALS1（半乳凝素?1）、FSTL1（卵泡抑素样蛋白1）、OGN（骨糖蛋白）及C1QTNF3（C1q与肿瘤坏死因子相关蛋白3）在两组织中均上调。血清中卵泡抑素样蛋白1与半乳凝素?1在运动后即刻及恢复期显著升高，而OGN与C1QTNF3虽转录上调却未出现早期循环升高，提示除转录丰度外还存在候选特异的动力学限制。调节模型显示两者转录?血清偶联模式不同：卵泡抑素样蛋白1的偶联受肌肉与脂肪组织质量共同调节，半乳凝素?1则呈肌肉主导的累加模式，不依赖质量缩放。上述结果将半乳凝素?1与卵泡抑素样蛋白1确立为人类运动因子，并表明体成分可调节运动后系统性运动因子特征，为理解运动适应中的生理异质性提供了机制框架。
该研究发表于《The Journal of Physiology》，针对运动诱导的分泌因子——运动因子（exerkines）在人体内的组织来源及其从基因转录到血液循环的偶联规律尚不明确这一科学问题展开。现有研究多依赖动物模型或单一组织采样，难以真实反映人体多组织协同响应，且缺乏将组织转录变化与循环蛋白动态直接关联的证据。为此，研究人员对16名健康久坐年轻男性实施单次中等强度有氧运动干预，整合皮下脂肪、骨骼肌与全血的多时间点转录组与血清蛋白检测，首次在人体层面揭示两种新型运动因子的差异调控模式及其与体成分的关联，为解释运动获益的个体异质性提供了分子基础。
关键技术方法包括：招募16名符合体重稳定、近6个月无规律运动等标准的男性受试者，完成消耗300 kcal的跑步机运动；分别在运动前7天及运动后立即采集皮下脂肪、骨骼肌活检与全血样本进行RNA测序（RNA?seq）；同步在运动后0至120分钟连续采集血清，采用酶联免疫吸附试验（ELISA）定量目标蛋白浓度；利用差异表达分析与分泌潜能注释筛选候选运动因子；通过线性调节模型评估组织质量对转录?血清偶联的修饰作用；结合转录组关联分析（TWAS）与组织特异性功能网络解析遗传调控背景。
研究结果如下：
多组织转录组响应与共有分泌候选鉴定
急性耐力运动在脂肪组织（1515个基因上调）与骨骼肌（478个基因上调）引发显著转录重编程，全血仅5个基因上调且无重叠。交叉分析发现208个共有上调基因，经亚细胞定位注释锁定四个在两类组织中均上调的分泌候选：LGALS1、FSTL1、OGN与C1QTNF3。其中LGALS1与FSTL1基线表达较高且运动后进一步升高，OGN与C1QTNF3则从极低基线显著诱导。
候选运动因子的血清动力学
血清检测显示，卵泡抑素样蛋白1与半乳凝素?1在运动后即刻持续升高，分别于运动后30分钟与60分钟达峰；而骨糖蛋白与C1QTNF3在2小时采样窗内未出现显著循环升高，表明转录激活并不必然转化为短期循环蛋白增加。
候选运动因子的遗传调控与网络背景
利用GTEx数据库权重与英国生物样本库习惯性中度体力活动数据进行的转录组关联分析未发现四个候选基因的顺式遗传效应，但在组织特异性功能网络中，这些候选基因均与体力活动相关的遗传信号基因直接相连，提示其受上游通路间接调控。
体成分、组织表达变化与血清动力学的关联
脂肪组织OGN的诱导幅度与体脂率、内脏脂肪面积呈正相关，其余候选基因与体成分无显著关联。调节模型进一步显示：卵泡抑素样蛋白1的转录?血清偶联受脂肪与肌肉质量的双重修饰，尤其在肌肉中呈现基因诱导效应随肌肉量增加而放大的交互作用；半乳凝素?1则仅与肌肉基因诱导及肌肉质量呈独立正向关联，无质量交互作用，提示骨骼肌是其急性期主要来源。
讨论与结论
研究证实半乳凝素?1与卵泡抑素样蛋白1为人体运动后快速释放的运动因子，且两者的系统暴露受不同机制调控：前者依赖肌肉激活规模与肌肉量的累加效应，后者受组织质量的比例调节。这一差异可能源于分泌途径的不同——卵泡抑素样蛋白1经经典内质网?高尔基体途径分泌，而半乳凝素?1通过非经典途径释放。研究结果将体成分纳入运动因子调控框架，为理解运动适应个体差异提供了依据，也为未来将这两种蛋白作为运动获益的生物标志物及干预靶点指明了方向。尽管受限于单性别队列与急性期设计，该工作仍为多组织整合的人体运动生理研究建立了范式。
