Acylcarnitines as markers of exercise‐associated fuel partitioning, xenometabolism, and potential signals to muscle afferent neurons
Notice bibliographique
Résumé
NEW FINDINGS: What is the central question of this study? Does improved metabolic health and insulin sensitivity following a weight-loss and fitness intervention in sedentary, obese women alter exercise-associated fuel metabolism and incomplete mitochondrial fatty acid oxidation (FAO), as tracked by blood acylcarnitine patterns? What is the main finding and its importance? Despite improved fitness and blood sugar control, indices of incomplete mitochondrial FAO increased in a similar manner in response to a fixed load acute exercise bout; this indicates that intramitochondrial muscle FAO is inherently inefficient and is tethered directly to ATP turnover. With insulin resistance or type 2 diabetes mellitus, mismatches between mitochondrial fatty acid fuel delivery and oxidative phosphorylation/tricarboxylic acid cycle activity may contribute to inordinate accumulation of short- or medium-chain acylcarnitine fatty acid derivatives [markers of incomplete long-chain fatty acid oxidation (FAO)]. We reasoned that incomplete FAO in muscle would be ameliorated concurrent with improved insulin sensitivity and fitness following a ∼14 week training and weight-loss intervention in obese, sedentary, insulin-resistant women. Contrary to this hypothesis, overnight-fasted and exercise-induced plasma C4-C14 acylcarnitines did not differ between pre- and postintervention phases. These metabolites all increased robustly with exercise (∼45% of pre-intervention peak oxygen consumption) and decreased during a 20 min cool-down. This supports the idea that, regardless of insulin sensitivity and fitness, intramitochondrial muscle β-oxidation and attendant incomplete FAO are closely tethered to absolute ATP turnover rate. Acute exercise also led to branched-chain amino acid acylcarnitine derivative patterns suggestive of rapid and transient diminution of branched-chain amino acid flux through the mitochondrial branched-chain ketoacid dehydrogenase complex. We confirmed our prior novel observation that a weight-loss/fitness intervention alters plasma xenometabolites [i.e. cis-3,4-methylene-heptanoylcarnitine and γ-butyrobetaine (a co-metabolite possibly derived in part from gut bacteria)], suggesting that host metabolic health regulated gut microbe metabolism. Finally, we considered whether acylcarnitine metabolites signal to muscle-innervating afferents; palmitoylcarnitine at concentrations as low as 1-10 μm activated a subset (∼2.5-5%) of these neurons ex vivo. This supports the hypothesis that in addition to tracking exercise-associated shifts in fuel metabolism, muscle acylcarnitines act as signals of exertion to short-loop somatosensory-motor circuits or to the brain.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».