该研究对接受长达八周耐力运动训练的大鼠组织进行时间多组学分析，揭示了广泛的共同、组织特异性和性别特异性变化，包括免疫、代谢、应激反应和线粒体通路。
研究团队发现 6 个月大的雄性和雌性大鼠在进行 1、2、4、8 周的渐进式跑步机耐力运动训练后，其表型有明显的变化，包括增加有氧能力和减少体脂百分比等。其中，8 周后雄性大鼠的有氧能力 (VO2max) 提升了 18%，体脂下降 5%；而雌性大鼠有氧能力提升了 16% (图 3a-b)。耐力运动训练导致大鼠体内在组学和代谢等水平产生了大量的差异特征。
研究团队选取六种组织 (腓肠肌、心脏、肝脏、白色脂肪组织、肺脏和肾脏) 对耐力运动训练的反应数据进行分析。他们发现整个组织中共有 7,115 个独特的基因，其中大部分具有至少一个是组织特异性的 (图 4a)，白色脂肪组织中的数量是最多的。另外，有 22 个基因在所有组织中都受到了调控，尤其是与热休克反应相关，组织中热休克蛋白 (HSP) 的表达显着上调。
同时，他们发现许多组织中的关键激酶的磷酸化特征发生了变化，例如 AKT1、mTOR 和 MAPK 等。肝脏再生调节因子 (EGFR1、IGF、HGF)、细胞增殖因子 (STAT3、PXN、HGF) 等的磷酸化的增加，可能涉及到响应运动的肝脏再生机制 (图 4b)。
此外，本次实验结果与人类疾病的相关性具有高度一致性，研究者们将实验结果与现有的运动研究和疾病本体论 (DO) 相结合，发现股外侧肌转录组学结果与人类骨骼肌组织中长期训练基因表达变化具有显著的重叠 (图 6a)。经过 8 周训练的雌性大鼠腓肠肌中的差异转录物与比目鱼肌中鉴定出的差异表达基因存在显着重叠 (图 6b)。
[1] MoTrPAC Study Group, et al. Temporal dynamics of the multi-omic response to endurance exercise training. Nature. 2024 May;629(8010):174-183.
