Aperçu: G.M.
La consommation maximale d'oxygène (VO2max) est une mesure directe de la condition cardiorespiratoire humaine et est associée à la santé. Cependant, les déterminants moléculaires des différences interindividuelles de VO2max de base (intrinsèque) et des augmentations de VO2max en réponse à l'entraînement physique (ΔVO2max) sont en grande partie inconnus.
Ici, nous mesurons environ 5 000 protéines plasmatiques à l'aide d'une plate-forme basée sur l'affinité chez plus de 650 adultes sédentaires avant et après une intervention d'exercice d'endurance de 20 semaines et identifions 147 protéines et 102 protéines dont les niveaux plasmatiques sont respectivement associés à VO2max et VO2max, . L'ajout d'un score de biomarqueur protéique dérivé de ces protéines à un score basé sur des traits cliniques améliore la prédiction du VO2max d'un individu. Nous validons les résultats dans une cohorte d'exercice distincte, relions en outre 21 protéines à la mortalité incidente toutes causes confondues dans une cohorte communautaire et reproduisons la spécificité d'environ 75 % de nos principales conclusions à l'aide de tests basés sur les anticorps.
Ensemble, nos données mettent en lumière les voies biologiques pertinentes pour la condition cardiorespiratoire et mettent en évidence la valeur additive potentielle des biomarqueurs protéiques dans l'identification de la réactivité à l'exercice chez l'homme.
Human plasma proteomic profiles indicative of cardiorespiratory fitness
Nature Metabolism (2021)
Abstract
Maximal oxygen uptake (VO2max) is a direct measure of human cardiorespiratory fitness and is associated with health. However, the molecular determinants of interindividual differences in baseline (intrinsic) VO2max, and of increases of VO2max in response to exercise training (ΔVO2max), are largely unknown. Here, we measure ~5,000 plasma proteins using an affinity-based platform in over 650 sedentary adults before and after a 20-week endurance-exercise intervention and identify 147 proteins and 102 proteins whose plasma levels are associated with baseline VO2max and ΔVO2max, respectively. Addition of a protein biomarker score derived from these proteins to a score based on clinical traits improves the prediction of an individual’s ΔVO2max. We validate findings in a separate exercise cohort, further link 21 proteins to incident all-cause mortality in a community-based cohort and reproduce the specificity of ~75% of our key findings using antibody-based assays. Taken together, our data shed light on biological pathways relevant to cardiorespiratory fitness and highlight the potential additive value of protein biomarkers in identifying exercise responsiveness in humans.
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