脂质谱宣： 跑马前后，我的血清成分变了

公元前490年9月12日，为了将希波战争（波斯人和雅典人在离雅典不远的马拉松海边发生战争的简称）中雅典获得反侵略胜利的消息告诉故乡父老，一个名为裴里庇第斯的士兵跑到雅典，激动地喊完“欢。。。。。。乐吧，雅典人，我们。。。。。。胜利了”，便倒在地上死去了。为了纪念这一事件，现代第一届奥林匹克运动会设立了马拉松赛跑这一项目，并把当年裴里庇第斯送信跑的里程-42.193km设为赛程。后来为了方便英国王室人员观看马拉松比赛，42.195km成为马拉松跑的标准距离。随着全民健身在我国的推广，马拉松比赛在全国范围内兴起，北京马拉松更被冠之以“国马”的称号。

每年九月份都有一种惶恐，纠结就要过去的上半年，害怕即将开启的下半年，需要一场马拉松，让心也跟着跑42.195km的距离，到达终点的时候，内心可以“不念过去，不畏将来！”因此，报名参加了2018年北京马拉松（简称为北马）。

赛前一日，解剖小鼠取其血浆实验过程中，突然萌发出：跑马前后，我的血浆成分是否会发生变化？于是，在好奇心的驱使下，北马的前一天与跑后的第二天，分别空腹采集了自己的血清。说到这里，有人可能要问了：怎么一会血浆，一会血清，二者是同一个物质吗？其实，二者是有区别的。

血浆是淡黄色液体的血液成分，是血细胞的胞外基质。新鲜血液加入抗凝剂后，离心即可得到。血浆的的化学成分中，水是主要成分（高达95%），6-8%的可溶性蛋白，脂类，电解质，糖，以及代谢物等。其理化特性的相对恒定是内环境稳态的首要表现，借助代谢组学手段，血浆中某些代谢物（例如甘油三脂，游离脂肪酸）含量的改变，在疾病的诊断与预防中发挥越来越重要的作用。

血清则是没有纤维蛋白原和凝血因子的血浆。新鲜血液不加抗凝剂，静置一段时间后，离心即可得到。与血浆相比，血清中多了一些凝血产物。也可用来分析代谢物成分的改变。

首次从自身采血，采血量较少，直接收集后，静置，待其凝固后，离心取上清，得到跑马前后空腹血清样品。取跑马前后，血清各5μl，每组做三个平行，提脂后，用LC-MS机器分析血清样品的脂质成分后，发现跑马前后，我的血清脂质成分发生了变化。

脂质谱结果显示（图1），血液中常见的中性及弱极性脂类有：CE（胆固醇）、TAG（三酰基甘油）、FFA（游离脂肪酸）、DAG(二酰基甘油)等。与跑马前相比，血清中总的胆固醇含量上升，特别是CE-19:1（P=0.013）。中等长度链长的FFA则显著性的在跑马后降低（图2），尤其是FFA18:0（P=0.0209)、FFA18:2（P=0.0394）、FFA12:0 （P= 0.0419）和FFA16:1（P= 0.0467）。相对于CE与FFA的含量，TAG在血清中的含量较低，但跑马后，中等链长的TAG含量显著性的上升（图3）：TAG46:3(16:1)（P=0.0037）、TAG50:1(16:0)（P= 0.0077）、TAG44:1(14:1)（P= 0.0097）、TAG52:2(18:1)（P= 0.0119）。

图 1. 跑马前后中性脂类变化（z-scores were plotted）

图 2. 跑马前后血清中FFA含量（z-scores were plotted）

图3. 跑马前后不同链长TAG含量（z-scores were plotted）

希望通过运动减肥的人都明白这样一个常识：运动30分钟以上才能达到减脂的效果，因为前3O分钟消耗的是糖。完成一场马拉松比赛，对普通人而言，运动量远远超过了30分钟，后半程比赛除了意志力，主要依靠脂质的氧化提供能量。而食物中的脂肪经消化吸收后变为TAG，经水解变为FFA和甘油，FFA再被组织消化吸收。脂肪酸的氧化主要发生在线粒体这个“能量站”中，脂肪酸与CoA（辅酶A）形成酯酰-CoA分子，短或中长链酯酰-CoA分子渗透通过线粒体内膜，更易被氧化。因此，马拉松后半程会消耗体内脂质，血液中短或中长链的FFA会比跑前降低。而长链酯酰-CoA则需要与极性的肉碱分子结合后（图4），才能进入线粒体进一步被氧化。受长链脂肪酸进入线粒体氧化需要肉碱的启发，减肥药“左旋肉碱”曾风靡一时。但站在理性的角度来看待这种减肥药，只能说对体内缺乏肉碱分子的人或许有用，否则，现在也不会无人问津。

参考文献

1. Lam SM, Wang Y, Li B, Du J, Shui G*: Metabolomics through the lens of precision cardiovascular medicine. J Genet Genomics 2017, 44(3):127-138.

2. en.wikipedia.org

3.《生物化学》第3版，王镜岩等主编。