王艳兵,苏立宁,崔生林
(1.河北北方学院公共体育部,河北 张家口075000;2.河北北方学院基础医学院,河北 张家口075000)
脂肪组织分泌释放多种细胞因子,如瘦素、抵抗素和脂联素等。脂联素的合成分泌不仅在脂肪细胞中,也表达在骨骼肌细胞、心肌细胞、成骨细胞中,参与机体复杂的代谢过程[1]。
血清中脂联素水平与胰岛素抵抗有关,低水平的脂联素增大了患糖尿病、动脉粥样硬化、高血压等代谢性疾病。肥胖是导致脂联素水平变化的主要因素,合理的运动能够减轻体重,改善脂联素水平。在运动医学研究中,国内外学者进行了运动对脂联素水平影响的研究,但研究结果不一致,因此,脂联素水平变化是运动的原因还是体内脂肪量减少尚未明确,运动对血清中脂联素水平影响有待进一步研究。本文对脂联素的结构和功能,肥胖、糖尿病患者脂联素变化以及运动与脂联素的研究现状作一综述。
脂联素是由脂肪组织分泌的一种特异性细胞因子,Scherer[2]在小鼠脂肪细胞中首次发现。脂联素是由APM1基因编码的蛋白质,3个外显子和2个内含子组成,相对分子量约30×103的蛋白质,含有244个氨基酸。人体血清中脂联素的浓度范围在5-30μg·L-1,占总血清蛋白的0.01%以上,脂联素具有4个主要的结构域:氨基末端的一个分泌信号序列、一个小的非螺旋区、一个胶原结构域以及羧基端的球形结构域[3]。
脂联素受体分别是Adipo R1和AdipoR2。AdipoR1主要在骨骼肌中表达,AdipoR2主要在肝脏中表达,脂联素水平无昼夜变化,但有明显的性别差异,女性高于男性[4]。
肥胖是导致慢性疾病的主要因素,肥胖患者血清脂联素浓度低于正常人。脂联素水平与BMI、体脂百分比、腰臀围比呈负相关,与胰岛素敏感性正相关。有研究报道,8个月低热量饮食和适宜的运动后,受试者体重下降,脂联素水平明显升高,脂联素水平与胰岛素敏感性相关[5]。卢宇德等[6]研究发现,肥胖儿童与体重正常儿童比较,血清脂联素水平低于体重正常儿童,且差异有显著性,表明脂联素水平的变化与肥胖程度有关。马桂娥等[7]发现,测试20名超重、肥胖妇女血清脂联素水平并与体重正常妇女比较,超重、肥胖组妇女血清脂联素水平明显低于正常组,有显著性差异,脂联素水平与体重指数和胰岛素低糖指数呈负相关。姜涵等[8]研究发现,肥胖男性脂联素水平低于体重正常男性,BMI、腰臀比是影响脂联素水平的独立因素,可能脂联素水平与肥胖度密切相关。杨小红等[9]研究发现,儿童肥胖组血清脂联素水平低于儿童体重正常组,脂联素与其他指标相关性分析表明:与BMI、IR呈显著负相关。以上研究证实,肥胖患者脂联素水平低于体重正常人,随着体重增加,脂联素水平降低。
胰岛素抵抗是导致2型糖尿病发病的关键因素,实验证明,胰岛素抵抗与脂联素有着密切的关系。Kralisch等[10]研究发现,敲除小鼠脂联素基因后,小鼠发生了严重的胰岛素抵抗,给予重组脂联素能完全逆转胰岛素抵抗。陈金锋等[11]研究发现,肥胖组脂联素水平低于体重正常组,脂联素与胰岛素抵抗呈负相关,提示胰岛素抵抗抑制脂联素的合成和分泌。虽然脂联素与胰岛素抵抗有关比较明确,但糖尿病患者体内脂联素水平的下降究竟是不是代谢紊乱所致,尚无法确定。
脂联素可能在2型糖尿病的发病机制中起重要作用。朱丽丹等[12]研究发现,对照组和正常体重2型糖尿病组脂联素水平分別明显高于单纯肥胖组和2型糖尿病组肥胖组,且体重指数与脂联素水平呈负相关。Yenicesu等[13]的研究同样发现,2型糖尿病患者血清脂联素水平降低,且脂联素水平与糖尿病患者蛋白尿的严重程度呈负相关。王雪琴等[14]研究发现,脂联素在正常对照组、2型糖尿病非动脉粥样硬化病变组、2型糖尿病动脉粥样硬化病变组依次减低。梁晓萍等[15]对深圳地区2000例超重和肥胖人群血清脂联素水平与2型糖尿病的关系研究发现,随着腰围和腰臀比的增加,脂联素水平降低,2型糖尿病的患病率升高。Matsuzawa研究证实,人体内血清脂联素含量与胰岛素敏感指数呈正相关,与胰岛素抵抗呈负相关。肥胖患者、2型糖尿病患者血清脂联素水平低于正常人,且发现肥胖和胰岛素抵抗早期就有脂联素水平的降低[16]。
Jurimae等[17]研究发现,划船运动员20周有氧运动后,血清脂联素水平升高,与运动前比较有显著性差异。Bluher等[18]研究证实,运动不仅增加了人体血清脂联素的浓度,提高的脂联素受体的表达,而且改善了胰岛素抵抗。Kondo等[19]发现,肥胖妇女进行了6个月60%~70%最大摄氧量的有氧运动后,肥胖妇女血清中脂联素的水平提高,与干预前比较差异有显著性。李筱雯等[20]研究发现,对肥胖及超重患者进行18周有氧运动干预后,肥胖者体重减轻,血清脂联素增加。黄彩华等[21]研究发现,2型糖尿病妇女经过6个月运动干预后,胰岛素抵抗减轻,脂联素水平升高,与干预前比较有显著性差异。Fatouros等[22]研究发现,安静组、低强度的抗阻力运动组、中强度的抗阻力运动组的6个月前后的脂联素水平变化,只有高强度组脂联素水平升高,且升高程度和BMI下降程度呈负相关。Marcell等,测定了20周有氧运动运动对中年超重胰岛素抵抗者脂联素水平的影响,发现运动干预后联素浓度明显增加[23]。
另外的研究得出了不同结果,Hara等的[24]研究发现,健康受试者经过6周的有氧运动干预后,血清中脂联素浓度无变化。Tsukinoki[25]等研究证实,将血清脂联素浓度4.0μg·m L-1以上设为一个实验组,每周进行2~3次以上有氧运动,6周后脂联素浓度没有变化。汪宏莉等[26]研究发现,肥胖女大学生运动干预后,脂联素水平没有变化。Jamurtas等[27]研究了亚极量有氧功率自行车运动对9名健康超重男性血清联素水平的影响,受试者以65%最大摄氧量,运动45 min,检测运动前、运动后即刻、运动后24 h和运动后48 h的血脂联素水平和胰岛素敏感性,发现胰岛素敏感性增加,联素水平没有变化。
长期有氧运动脂联素水平显著增加,与体重、体成分、饮食有关。运动后体重减轻,脂联素水平升高。有氧运动在没有改变体重和体脂含量的情况下,脂联素水平无变化,有氧运动对体成分的改变,使脂联素水平的变化更加显著。长期有氧运动运动加速骨骼肌对游离脂肪酸 (FFA)的吸收和氧化,使血液中FFA水平降低,增加脂肪组织脂联素的合成分泌。运动能够提高AMPK活性,其AMPK活性的提高促进能量代谢,减少脂肪的量,从而提高脂联素的分泌。短期有氧运动、一次性运动、亚极量强度运动对健康人、肥胖者脂联素水平无影响,因为短期的运动未能使与脂联素水平相关的指标发生适应性变化。
目前关于运动对人体脂联素水平影响研究较少,而且研究方法和研究对象不同,未取得一致结论。因此,具体采用的运动方式、运动强度、频度、持续时间等都还需要更多的人体运动试验进行探讨。另外特殊环境 (如高原、低氧、高温)下,有关运动对脂联素水平有何种的影响非常鲜见,需要进一步研究。运动中和/或运动后体内代谢物的变化以及某些激素的变化对脂联素基因表达和脂联素分泌的影响仍需要进一步研究。开展运动对动脉粥样硬化患者脂联素水平影响的研究,深入探讨通过运动影响脂联素水平来防治动脉粥样硬化的这一机制,对今后临床治疗动脉粥样硬化有重要的意义。
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