Bài báo tổng quan về Sinh học Cơ bắp (2025) dựa trên phân tích mẫu sinh thiết cơ người (human muscle biopsy) đã nêu bật những tiến bộ vượt bậc trong kỹ thuật proteomics, cho phép nghiên cứu toàn bộ protein trong mô cơ để hiểu cơ chế thích nghi của cơ bắp đối với các loại hình tập luyện và cường độ khác nhau. Mục tiêu của nghiên cứu là xác định các protein chủ chốt và con đường sinh học liên quan đến tổng hợp protein, chuyển hóa năng lượng, phản ứng stress oxy hóa, từ đó cung cấp cơ sở khoa học cho việc cá nhân hóa chương trình tập luyện và chiến lược dinh dưỡng.

Thiết kế và phương pháp

Proteomics cơ bắp sử dụng các mẫu sinh thiết từ vận động viên và đối tượng khỏe mạnh sau các buổi tập luyện khác nhau, bao gồm tập luyện kháng lực (resistance training) và tập luyện sức bền (endurance training). Các protein được phân tích bằng mass spectrometry tiên tiến, kết hợp với thuật toán sinh học tính toán để định lượng và so sánh mức biểu hiện protein. Nghiên cứu không chỉ xem xét tổng số protein mà còn tập trung vào các protein điều hòa con đường tổng hợp protein (mTOR, AKT), protein liên quan chuyển hóa năng lượng (AMPK, PGC-1α), và các protein phản ứng stress oxy hóa (SOD, catalase).

Kết quả nổi bật

1. Tập luyện kháng lực: Kích hoạt mạnh mẽ các protein liên quan đến tổng hợp myofibrillar, tăng cường sức mạnh cơ bắp và kích thước sợi cơ. Protein mTOR và AKT tăng biểu hiện từ 30–50% sau 8 tuần tập luyện định kỳ, đồng thời protein chịu stress oxy hóa chỉ tăng nhẹ, cho thấy cơ bắp thích nghi hiệu quả với tải trọng cao.
2. Tập luyện sức bền: Tăng biểu hiện protein liên quan đến mitochondria và chuyển hóa năng lượng, đặc biệt là PGC-1α, giúp cải thiện khả năng sử dụng oxy và sức bền lâu dài. Sự thay đổi protein liên quan glycogen và lipid metabolism cũng được ghi nhận rõ rệt, phản ánh cơ chế tăng khả năng chịu đựng mệt mỏi.
3. Cá nhân hóa: Kỹ thuật proteomics cho phép phân tích hồ sơ protein cá nhân, từ đó nhận diện vận động viên “responders” và “non-responders” với từng loại hình tập luyện. Ví dụ, một số vận động viên có biểu hiện protein mTOR thấp sau kháng lực có thể cần tăng tải hoặc điều chỉnh thời gian nghỉ giữa các hiệp để đạt hiệu quả tối ưu.

Ứng dụng thực tiễn

• Cá nhân hóa chương trình tập luyện: Dựa trên hồ sơ protein, huấn luyện viên có thể điều chỉnh cường độ, loại bài tập và tần suất sao cho phù hợp với phản ứng sinh học của từng vận động viên.
• Thiết kế dinh dưỡng chính xác: Bổ sung protein hoặc axit amin cụ thể có thể nhắm đến các protein bị thiếu hụt, tối đa hóa tổng hợp protein cơ bắp và tăng khả năng thích nghi với cường độ tập luyện. Ví dụ, bổ sung leucine có thể kích hoạt mTOR mạnh hơn ở những người có phản ứng yếu.
• Dự báo hiệu quả và phòng ngừa chấn thương: Thông qua phân tích protein stress oxy hóa và protein sửa chữa mô cơ, có thể dự đoán mức độ mệt mỏi cơ bắp, từ đó giảm nguy cơ chấn thương và quá tải cơ bắp.
• Phát triển thực phẩm bổ sung thế hệ mới: Trong tương lai, việc “thiết kế” thực phẩm bổ sung nhắm mục tiêu protein cụ thể sẽ trở thành xu hướng, giúp tối ưu hóa sự thích nghi cơ bắp theo hướng phân tử.

Kết luận

Bài báo tổng quan năm 2025 khẳng định rằng phân tích proteomics cơ bắp mở ra kỷ nguyên mới trong khoa học vận động và dinh dưỡng thể thao, từ việc cá nhân hóa chương trình tập luyện đến thiết kế chế độ ăn uống tối ưu. Việc ứng dụng proteomics không chỉ nâng cao hiệu suất vận động viên mà còn cung cấp dữ liệu sinh học quan trọng để phòng ngừa chấn thương, tối ưu hóa phục hồi và điều chỉnh kỹ thuật luyện tập. Nhờ khả năng định lượng hàng trăm protein cùng lúc và so sánh biểu hiện protein theo loại hình tập luyện, proteomics cơ bắp đang trở thành công cụ không thể thiếu trong huấn luyện chính xác và y học thể thao hiện đại.

Hồng LIên