生命在于运动。适度的运动不仅会强健体魄，对改善代谢状态、延缓疾病进展都具有很好的作用。但是，不同时间段运动可能具有不同的效果，如何选择适宜的运动时间是一个有趣的科学之谜。
虽然运动对能量代谢的影响已经得到了证实，但仍缺乏关于运动时间如何干预代谢状态的研究，我们对不同时间段运动的异同还一无所知。
近期发表在《Cell Metabolism》上的一篇文章对这一问题进行了解答。他们利用小鼠模型发现，一天中不同时间段运动的确会对局部和全身代谢产生不同的影响。
doi:10.1016/j.cmet.2021.12.016
研究人员将小鼠分为两个实验组，让它们分别于清晨（早期光照）或傍晚（早期黑暗）时在跑步机上进行 1 小时的运动，另外还设置不运动的对照组。
运动结束后分别采集小鼠各部位组织，如：血清、骨骼肌、肝脏、附睾白色脂肪组织（eWAT）、腹股沟皮下白色脂肪组织（iWAT）和肩胛间棕色脂肪组织（BAT）等，对这些组织的代谢物和基因表达状态进行组学分析。
doi:10.1016/j.cmet.2021.12.016
根据运动时间，每个组织都表现出独特的代谢反应。肌肉组织中，傍晚的运动改变了 197 种代谢物，而清晨的运动则影响了 52 种代谢物，这两个时间的运动均改变的代谢物是 31 种。
肝脏中，清晨和傍晚分别影响了 129 和 143 种代谢物，有 101 种代谢物在两者中都发生了变化。eWAT 中，代谢物通常在清晨运动后减少，但在傍晚运动之后会增加。因此，他们认为运动对代谢物的影响具有时间依赖性和组织特异性。
根据代谢物类别来分析，氨基酸和脂质受傍晚运动的影响更大。皮质酮是肌肉、心脏、eWAT、iWAT 和 BAT 中通过清晨运动增加最多的代谢物。肝脏麦芽五糖、麦芽四糖和麦芽三糖在清晨运动后减少最多，葡萄糖则在傍晚运动后减少。
doi:10.1016/j.cmet.2021.12.016
另外，皮质酮在所有组织中都因运动而增加，但在清晨运动后，肝脏和肌肉皮质酮的水平最高。傍晚运动则增加了来自氨解毒代谢中的β- 羟基丁酸和尿素等酮类物质。
研究团队进一步对改变的代谢物进行了基因检测和 KEGG 富集分析。他们发现，清晨运动后，肝脏表现出明显的脂肪酸代谢反应，脂肪酸代谢物选择性增加。同时，清晨运动期间肝脏的碳水化合物代谢增强，这说明清晨时肝糖原是运动中优先利用的原料。
doi:10.1016/j.cmet.2021.12.016
糖代谢方面，清晨运动降低了肝糖原含量。同时，在傍晚运动后，肌肉中参与糖酵解的基因也增加。研究人员解释道，在清晨通过肝脏的糖原分解和糖异生所产生的能量就足够运动所需，但在傍晚，肝脏产生葡萄糖可能受到了抑制，从而导致机体对肌糖原依赖更多。
氨基酸代谢方面，氨基酸在傍晚运动的小鼠血清中高度富集，表明在傍晚运动后，蛋白质降解和氨基酸利用率增加。与之相呼应的是，肌肉的甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸、赖氨酸和酪氨酸在傍晚运动后有所增加，但清晨运动后没有该表现。
虽然在傍晚运动后肝脏中的甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸和苯丙氨酸代谢水平也有所增加，但在清晨运动后，肝脏也表现出氨基酸代谢通路的富集。研究人员认为，这说明肝脏可以根据运动时间的不同，动态调节和利用氨基酸代谢。
doi:10.1016/j.cmet.2021.12.016
脂质代谢方面，清晨运动可显著诱导肝脏中一部分脂肪酸升高，而傍晚运动可使血清、eWAT 和 iWAT 中的脂肪酸升高。肝脏中的甘油在清晨运动后上升明显， iWAT 中的甘油则在傍晚运动后升高。
研究人员对此解释道，清晨的运动会刺激肝脏中脂肪分解，但傍晚的运动会刺激 iWAT 中的脂肪分解。
傍晚运动后，肌肉中的酰基肉碱水平增加，这表明傍晚的运动激活了肌肉中的脂肪氧化，与清晨运动相比，傍晚运动使肌肉对糖酵解以外的能量来源需求更加旺盛。
doi:10.1016/j.cmet.2021.12.016（这图也太美了）
总体看来，清晨和傍晚运动对代谢影响各有侧重。清晨运动主要通过糖代谢途径供能，肝糖原储备较为丰富，不易出现血糖的大幅波动，可能更加适合糖代谢障碍的人群，如糖尿病和低血糖患者。
而傍晚运动更多地调动了脂肪分解，可能对减脂人群更为合适。但傍晚运动时蛋白质分解也更为剧烈，需要注意及时补充蛋白类营养素。
研究人员也指出了该研究的局限性，如小鼠的昼夜作息与人类相反，这可能会干扰结果的普适性。此外，文章也没有评估不同运动方式对代谢的影响，结论不一定适合所有类型的运动者。
尽管研究还处于初级阶段，但可以提示我们，运动的时间段对运动效果有着举足轻重的影响。另外，该研究表明合理运动的确可以大大改善机体代谢功能，无论晨跑还是夜跑，动起来才是最重要的。
Sato S, et al. Atlas of exercise metabolism reveals time-dependent signatures of metabolic homeostasis. Cell Metab. 2022, 34(2):329-345. doi:10.1016/j.cmet.2021.12.016.
来自：生物谷
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