运动在2型糖尿病中氧化应激和炎症的研究进展

唐璐

中图分类号：G804 文献标识：A 文章编号：1009-9328（2016）07-000-01

摘 要 人类环境的变化、行为和生活方式都伴随着全球化进展，久坐不动的生活方式和过度摄取营养导致肥胖患病率与2型糖尿病发病率呈逐年猛涨趋势。研究表明氧化应激、炎症与糖尿病及其血管并发症之间关系密切，有效的非药理学措施，定期有规律的身体活动对糖尿病治疗也是非常重要的，两者治疗手段交互能有效干预2型糖尿病的病理过程。本文重点介绍抗氧化应激和抗炎性能，参与相关联的病理生理途径对2型糖尿病的进展，以及在规律体育锻炼下的干预状态，以防止2型糖尿病及其严重并发症的演变。

关键词 运动 2型糖尿病 氧化应激 炎症

一、介绍

据国际糖尿病联合会（IDF）统计，全球大约有246万人患有2型糖尿病，预计到2025年全球大约有3.8亿人将受到2型糖尿病的影响。科学的中等强度体育锻炼有助于减少多余的体脂，提高胰岛素的敏感性，增加高密度脂蛋白HDL的循环水平，降低甘油三脂水平与血压正常化。

二、运动对2型糖尿病氧化应激的机制

运动与增加自由基的形成有关，主要是由于增加氧耗量，在急性或慢性运动之后，生物组织中自由基增加，其和组织损伤的发生同时出现，大多数氧消耗是通过线粒体氧化磷酸化，并在线粒体中还原成水。然而少部分的氧可能断开电子传递链，以产生ROS，据估计2-5%的氧在线粒体转化成自由基[1]。中等强度锻炼能有效减少氧化性损伤和增加抗氧化应激，从而有助于改善细胞和组织的氧化稳态，经常锻炼会使机体适应抗氧化因子的能力，保护细胞免受氧化应激影响。适应氧化应激训练的人被证明其DNA损伤明显减少，也能改善嘌呤的代谢，减少在训练肌肉、血浆次黄嘌呤和尿酸含量中黄嘌呤氧化酶底物的利用率。

运动不仅可以降低血压，而且也可以聚集血小板粘附性和增加心肌血流量。这种“适应”可能会产生介导作用，其中NO是一种内皮细胞产生的血管保护因子，并作用于血管平滑肌细胞内的鸟苷酸环化酶，介导内皮依赖的血管舒张功能，并可抑制血小板和白细胞与血管内皮细胞的粘附，预防血栓形成糖尿病氧化应激。在ZDF大鼠运动实验中发现，运动诱发氧化损伤的减少，并伴随着血清总抗氧化能力和超氧化物歧化酶的增强。此外，ONOO-与蛋白质分子中的酪氨酸残基反应生成硝基酪氨酸，糖尿病患者空腹血浆NT浓度较正常人增高，进餐后血糖增高时NT浓度也相应增高，同时3-硝基络氨酸3-NT在糖尿病大鼠运动后其含量明显降低。这也表明运动训练能够促进内皮细胞氧化氮合成酶基因的表达及磷酸化，从而保护血管内皮细胞。

三、运动对2型糖尿病的炎症机制

炎症长期以来被认为是一个与糖尿病并发症相关联的主要危险因子，通过一段时间的运动能够触发促炎性细胞因子的释放，以及增多相关联的白细胞和C-反应蛋白（CRP）的血浆浓度[2]。细胞因子不仅是从单核细胞中释放，而且也从肌肉细胞中得到释放。研究表明体育锻炼可以直接抑制内毒素，其最有可能通过骨骼肌中IL-6的释放，在机体中诱导产生TNF-a，通常情况下，在体育锻炼后IL-6是第一个释放循环的细胞因子，随后IL-1ra和IL-10增加其中[3]。，有报道中指出IL-6是公认的有益的一种抗炎因子，在运动中增强胰岛素的特异敏感性，其中IL-6是一个多因素的细胞因子，在炎症中调节细胞和体液起着举足轻重的作用，同时IL-6也被用在早期预测2型糖尿病的一个标志[4]。脂肪细胞会分泌脂联素等脂肪细胞因子，脂联素与胰岛素敏感性和抗动脉粥样硬化有关，内脏脂肪堆积可以降低脂联素水平，脂肪细胞分泌的促炎因子通过NF-κB和JNK通路发挥作用。促炎因子的增加，使2型糖尿病产生脂代谢紊乱，并影响胰岛β细胞的功能和存活。

四、小结

氧化应激和炎症在2型糖尿病的发病中起著关键性作用，在糖尿病患者中可通过多种来源产生ROS，其中包括线粒体和非线粒体作为起源。ROS的增加和随之下降的抗氧化防御机制，导致脂肪组织和线粒体活化相应的应激敏感激酶，这些激酶激活促炎症介质的表达，也进一步诱导ROS的产生。科学规律的体育锻炼能够降低体内CRP、IL-6以及TNF-α的水平，并且还能增加抗炎因子（如脂联素、IL-4和IL-10）的水平。因此在2型糖尿病患者中，定期和适度的体育锻炼可以增强体内抗氧化和抗炎因子，以此起到对机体的保护作用。

参考文献：

[1] Di Meo. Mitochondria in exercise-induced oxidative stress[J]. Biol Signals Recept. 2001.10（1-2）：125-140.

[2] Kasapis C. The effects of physical activity on serum Creactive protein and inflammatory markers.a systematic review[J]. Am Coll Cardiol. 2005.45（10）：1563-1569.

[3] Pedersen BK， Febbraio MA. Muscle as an endocrine organ.focus on muscle-derived interleukin-6[J]. Physiol Rev. 2008.88：1379-1406.

[4] Fisman EZ， Tenenbaum A. The ubiquitous interleukin-6.a time for Reappraisal[J]. Cardiovasc Diabetol. 2010.9：62.