Proteomic profiling of Human Blood after Exercise Training: potential therapeutic targets?

Abstract

Utholdenhetskapasitet er den beste predikatoren for dødelighet blant mennesker. Regelmessig fysisk aktivitet har positive effekter på helse og er brukt som medisin for mange ulike typer sykdommer. Studier har vist at fordelene ved trening som påvirker hjerte, skjelett muskulatur og fettvev er forårsaket av hormonlignende mekanismer i blodsirkulasjonene. Likevel er disse faktorene i stor grad ukjente. Identifisering av disse faktorene vil føre til et potensielt mål for medisinsk behandling av ulike sykdommer og i denne studien blir det utført screening for å finne slike potensielle markører. Mannlige deltagere (70-75 år) ble randomisert til å trene med moderat intensitet (70% av maksimal hjerterytme, 40 minutter to ganger pr. uke) eller til en kontrollgruppe. Maksimalt oksygenopptak (VO2max) ble målt og det ble tatt blod prøve av deltagerne, både før treningen ble satt i gang og etter et år med trening (n=11 pr. gruppe). VO2max økte med 10,9% i gjennomsnitt for treningsgruppen (p<0.01), mens gjennomsnittlig VO2max i kontrollgruppen forble den samme. For å identifisere eventuelle faktorer som blir skilt ut som et resultat av høyere oksygenopptak ble det utført en screening av alle blodprøvene ved bruk av væskekromatografi-massespektrometri. Prøvene ble behandlet med ammonium bikarbonat, dithiothretiol og iodoacetisk syre og trypsin før de ble analysert av LC-MS/MS. Et Orbitrap Elite instrument som kombinerer ionefanger med et Orbitrap massepektrometer ble brukt i analysen. Peptider ble kvantifisert ved ionetelling for å identifisere de sirkulerende proteinene med høyest tilstedeværelse i prøvene etter et år med trening. Det ble identifisert sju proteiner som hadde en signifikant økning i treningsgruppen, men ikke kontrollgruppen. Blant disse er protein z-dependent protease inhibitor, vitronectin og c-type mannosereseptor-2, som kan assosieres med blant annet trombose, hjerte- og karsykdommer og inflammasjon.