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鍛煉上強度反而更容易生病？多項研究證實：長時間+高強度運動會抑制免疫系統并引起多項人體血液生理指標變化，乳酸堆積或成罪魁禍首？

來源：生物谷

一般我們都認為做運動可以強身健體，身體素質好了，自然就不容易生病了。不過如果你關注一些職業聯賽，可能會產生疑惑。比如像NBA的球員，個個身體素質超群、肌肉壯碩，但有時卻會被呼吸道感染，甚至腳趾感染之類的疾病打倒，讓人覺得很不可思議：他們天天運動，明明身體那么結實，應該免疫力超強才對啊？

其實長期從事高強度運動的人，免疫力反而會減弱。對于這個違反直覺的現象，科學界早有研究。

1. 長時間、高強度運動反而會抑制免疫系統

2019年發表在《運動和健康科學期刊》上的一篇題為“The compelling link between physical activity and the body's defense system”的研究發現，長期的高強度運動會導致免疫系統被抑制，并引發炎癥，增加氧化應激。

研究表明，持續時間在60分鐘以內的中等到高強度的短暫運動，對免疫系統有積極的效果。在這些運動中，諸如自然殺傷細胞（NK細胞）和CD8⁺ T淋巴細胞等免疫細胞會被顯著激活。這些細胞對于身體抵御病原體至關重要，它們展現出高度的細胞毒性和更強的遷移能力。這種細胞動員增強了免疫監視，有助于識別并清除潛在的病原體或癌細胞，同時對整體的代謝健康產生積極影響。

然而，長時間、高強度的運動卻可能產生截然相反的效果，會導致暫時性的免疫抑制。這種免疫抑制狀態表現為免疫細胞功能減弱、炎癥反應加劇和氧化應激水平上升。這些狀況是身體對極端壓力的生理反應，可能增加上呼吸道感染（URTIs）的風險。這種情況在經常進行高強度訓練或參與比賽的運動員中尤為常見。

因此，對于大多數不是專業運動員的普通人來說，選擇適度的運動強度顯得尤為重要。過量的運動不僅不能帶來預期中的健康益處，反而可能削弱個人的免疫系統，降低機體抵抗疾病的能力。（不知道你有沒有過大汗淋漓運動完后，更容易感冒、喉嚨痛的情況？）

2. 運動產生的乳酸是罪魁禍首？

不僅如此，最新的研究發現，高強度運動對免疫力的影響還可能與運動帶來的乳酸堆積有關。

浙大的研究團隊在《自然》上發表題為“AARS1 and AARS2 sense l-lactate to regulate cGAS as global lysine lactyltransferases”的研究，認為在乳酸濃度升高的情況下，細胞內的丙氨酰-tRNA合成酶1和2（AARS1/2）能夠感知到乳酸的存在。隨后，AARS2會利用乳酸對參與抗病毒先天性免疫應答的關鍵分子cGAS進行乳酰化修飾，進而導致cGAS的失活。這一過程有效地抑制了抗病毒的先天性免疫反應。

在本項研究中，研究團隊深入探索了細胞對L-乳酸這一代謝產物的響應機制，并發現AARS1/2是細胞內關鍵的L-乳酸感受器。這兩個酶不僅在哺乳動物細胞中發揮著重要作用，而且與進化上保守的大腸桿菌中的同源物AlaRS共享著相似的功能特性。

具體而言，AARS1/2以及大腸桿菌中的AlaRS能夠以微摩爾級別的親和力高效地結合L-乳酸，這一特性使得它們能夠精確感知細胞內L-乳酸的濃度變化。

更為關鍵的是，AARS1/2能夠直接催化L-乳酸在賴氨酸受體末端的乳酰化過程，這是一個ATP依賴的化學反應。乳酰化作為一種重要的蛋白質翻譯后修飾方式，能夠顯著影響蛋白質的結構和功能。

在響應L-乳酸刺激時，AARS2會與環鳥苷酸-腺苷酸合成酶（cGAS）發生相互作用。cGAS是一種關鍵的先天性免疫感受器，能夠識別并結合外源或異常的雙鏈DNA，進而觸發一系列的免疫反應。然而，當AARS2與cGAS結合后，它會在細胞和小鼠中介導cGAS的乳酰化，從而導致cGAS的失活。這一發現揭示了L-乳酸如何通過影響cGAS的活性來調節先天性免疫反應的新機制。

為了更深入地理解乳酰化對cGAS功能的影響，研究人員建立了一種遺傳密碼擴展正交系統，該系統允許將乳酰賴氨酸摻入到蛋白質中。通過這一系統，他們證明了在cGAS氨基末端的特定位點存在乳酰基會顯著影響cGAS的液體狀相分離（cGAS liquid-like phase separation）能力，并消除其DNA感受功能。這一發現進一步證實了乳酰化對cGAS活性的抑制作用。

隨后，他們還通過基因敲入技術，將乳酰模擬物或乳酰抗性基因引入小鼠模型中。實驗結果顯示，乳酰模擬物的基因敲入會抑制cGAS的活性，而乳酰抗性基因的敲入則能夠使小鼠免受高水平L-乳酸誘導的先天性免疫逃避。這一發現為開發針對L-乳酸介導的免疫逃避的新型治療策略提供了可能。

此外，他們發現在應激狀態下的小鼠中阻斷單羧酸轉運體1（MCT1）可以抑制cGAS的乳酰化過程，從而恢復先天性免疫監視功能，并有效地拮抗病毒復制。這一發現表明，通過調節MCT1的活性，可以干預L-乳酸對先天性免疫的影響，為治療相關疾病提供新的思路。

該研究揭示了AARS1/2作為保守的細胞內L-乳酸傳感器的關鍵作用，并闡明了乳酰化這一化學反應過程如何通過影響cGAS來調節先天性免疫反應的新機制。

乳酸和先天性免疫的這種關系為了解運動與健康之間的關系打開了一扇新的大門。除了免疫系統，最近的研究還發現高強度運動會影響人的多項血液生理指標。

3. 高強度運動會引發血液學變化

發表在《診斷學》期刊上的一篇論文細致地剖析了運動員在高強度運動期間所經歷的生理變化。

研究中，20名男子水球運動員接受了全面監測，研究人員在職業賽季初始和高強度訓練期間采集了他們的血液樣本。借助血液學分析儀和化學分析儀等設備，對運動員的健康指標進行了詳盡的評估。

研究揭示了高強度訓練期間觀察到的幾項顯著變化。首先，平均紅細胞體積、血小板計數和平均血小板體積出現了明顯下降。鐵代謝也發生了變化，表現為總鐵結合力的增加和鐵蛋白濃度的下降。

此外，脂質譜的變化也值得關注，包括血清總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇水平的輕微升高，以及高強度訓練期間甘油三酯濃度的下降。

這些現象表明，進行高強度訓練的水球運動員可能會出現健康指標的波動，包括某些全血計數參數的下降、低密度脂蛋白膽固醇的增加以及肝功能生物標志物的改變。不過高強度訓練方案似乎對腎功能生物標志物沒有顯著影響。

綜合這些信息，研究人員認為，與水球賽季初始階段相比，在高強度訓練期間，水球運動員的血液學參數呈現出統計學上顯著但輕微的向貧血值偏移的趨勢。不過好在這種偏移在臨床上并未達到顯著水平。此外，研究還發現，水球運動員可能會經歷低密度脂蛋白（LDL）膽固醇水平的升高，同時肝功能的生物標志物出現下降的情況。

小結

長期高強度運動與免疫系統和總體身體健康之間存在著復雜而深遠的關系。一方面，適量的運動被廣泛認為能夠增強免疫系統功能，提高身體抵抗力，減少疾病風險。然而，當運動強度超出一定閾值并持續較長時間時，這種效應可能發生變化。

長期高強度運動可能導致免疫系統的暫時抑制，尤其是在運動后的一段時間內。這主要是因為運動過程中產生的應激反應和炎癥反應可能會消耗大量的免疫資源，使得免疫系統在短時間內處于相對虛弱的狀態。此外，過度訓練還可能引發運動性免疫抑制，增加感染和疾病的風險。

然而，值得注意的是，長期高強度運動對免疫系統的影響并非一成不變。個體之間的差異、運動的具體類型、持續時間和強度等因素都可能影響這一關系。因此，制定個性化的運動計劃，合理控制運動強度和時間，對于維護免疫系統的健康和促進總體身體健康才是至關重要的。