众所周知，运动可改善糖、脂代谢。过氧化物增殖物激活受体γ辅激活因子1α（PGC-1α）在介导骨骼肌组织对运动的适应性反应中起重要作用。尽管在小鼠骨骼肌组织中过表达PGC-1α（MPGC-1α TG小鼠）可显著增加线粒体数量并提高ATP合成速率，但MPGC-1α TG小鼠在高脂饮食条件下较野生型小鼠更易发生胰岛素抵抗。瑞士巴塞尔大学Handschin C教授等对运动是否能改善高脂饮食条件下MPGC-1α TG小鼠的糖代谢、PGC-1α与运动的协同作用进行了探讨。
  该研究中，MPGC-1α TG小鼠与野生型小鼠均接受为期5.5周的高脂饮食。其中，每组中半数的小鼠在后3.5周接受规律的运动锻炼。研究者通过高胰岛素-正糖钳夹发现，MPGC-1α TG小鼠在运动后糖耐量及胰岛素耐量的改善较野生型小鼠更明显。MPGC-1α TG小鼠较野生型小鼠具有更高的柠檬酸合成酶（CS）活性，后者对脂肪酸及葡萄糖氧化至关重要。规律锻炼可提高MPGC-1α TG小鼠的CS活性（~28%），而在野生型组中则无此作用。在不运动的MPGC-1α TG小鼠中可检测到最高的棕榈酰肉碱（palmitoylcarnitine）、乙酰肉碱（acetylcarnitine）及总肉碱血浓度，提示：过量的脂肪酸供给超出了线粒体脂肪酸β-氧化的能力。规律运动可使上述肉碱的浓度显著降低，与野生型组比无显著差异。既往研究表明，PGC-1α可促进脂肪的从头合成及磷酸戊糖途径（G6PDH为限速酶）的活性，进而在一定程度上提高肌肉组织对葡萄糖的摄取。与之相符，本研究中MPGC-1α TG小鼠的肌肉组织具有更高G6PDH及脂肪酸合成酶（FAS）活性，并可被运动锻炼进一步提高。此外，MPGC-1α TG小鼠及野生型小鼠在骨骼肌脂质构成具有显著差异：二酰甘油（DAG）、磷脂酰胆碱（PC）、磷脂酰乙醇胺（PE）及鞘氨醇（sphingosine）在MPGC-1α TG组显著升高。其中，运动锻炼可显著降低MPGC-1α TG组鞘氨醇水平。体外实验表明，抑制肌细胞中的FAS活性或提高鞘氨醇水平均可显著降低肌细胞葡萄糖摄取能力。
  该研究结果提示，在高脂条件下，运动锻炼对肌肉组织代谢改善的程度依赖于PGC-1α表达水平。在大众饮食方式渐趋西方化（高脂、高蛋白）的背景下，PGC-1α有望成为新的药物靶点，使人从运动锻炼中获得更大收益。