不同运动干预方式对糖尿病前期人群血糖相关指标影响的Meta分析*

姜继权， 夏小慧△， 王 卉， 张祖花

(1． 兰州城市学院， 甘肃 兰州 730070； 2. 井冈山大学， 江西 吉安 343009； 3. 兰飞医院， 甘肃 兰州 730070)

不同运动干预方式对糖尿病前期人群血糖相关指标影响的Meta分析*

姜继权1， 夏小慧1△， 王 卉2， 张祖花3

(1． 兰州城市学院， 甘肃 兰州 730070； 2. 井冈山大学， 江西 吉安 343009； 3. 兰飞医院， 甘肃 兰州 730070)

目的：系统评价有氧运动、抗阻运动、有氧联合抗阻运动三种不同干预方式对糖尿病前期人群血糖的影响。方法：制定文献检索策略，检索PubMed、EMBASE、EBSCO外文数据库以及CNKI、Wanfang中文数据库，以手工查阅检出文献和相关参考文献作为补充，查找符合纳入标准的随机对照试验进行质量评价，运用RevMan5.2统计软件对纳入的数据进行Meta分析，运动干预组和对照组间指标采用均数差(MD)评价。结果：共纳入原始文献8篇，与对照组相比，不同运动干预方式的综合效应对空腹血糖指标无显著性影响，与按不同干预方式进行亚组分析结果一致；有氧运动及有氧联合抗阻运动对餐后2h血糖指标有显著性降低的作用(P<0.05)；有氧运动对胰岛素抵抗指数有显著降低作用。结论：对糖尿病前期人群，运动干预对餐后2 h血糖、胰岛素抵抗指数的影响与运动方式有关，但对空腹血糖的作用尚不能确定。

糖尿病前期；运动干预；血糖指标；Meta分析

【DOI】 10.12407/j.cjap.5400.2017.048

糖尿病前期(pre-diabetes)，又称糖调节受损(impaired glucose regulation, IGR),是机体糖代谢处于正常状态与糖尿病之间的阶段，包括空腹血糖受损(impaired fasting glucose, IFG)，葡萄糖耐量受损(impaired glucose tolerance, IGT)以及二者的合并状态。由于IGR具有可逆性。因此积极干预糖尿病前期是预防2型糖尿病发生的关键。

糖尿病前期的干预手段以控制饮食、运动干预加健康宣传为主。在各项研究报道中，运动干预的手段各不相同。本研究试图通过对有氧运动、抗阻运动以及有氧联合抗阻运动等三种不同运动干预方式对血糖相关指标影响的分析，探讨更有效的糖尿病前期人群的运动干预方式。

1 资料与方法

1.1 资料来源

以“糖尿病前期”、“糖耐量异常”和“运动”为主题词，检索CNKI和万方中文数据库，以“exercise”、“sport”、“glucose metabolism disorders”、“prediabetic”为主题词，以“reandomize”为限定词检索PubMed、Embase、EBSCO外文数据库。文献检索截止期限为2015年11月。同时检索纳入研究的参考文献作为补充以保证文献的全面性。

1.2 文献筛选、资料提取与质量评价

文献纳入标准：(1)研究设计类型为随机对照试验；(2)研究对象为糖尿病前期人群，运动是唯一的干预手段；(3)运动干预方案的实施有监控，有具体的运动频率、运动强度和运动量的描述；(4)结局指标包括空腹血糖、餐后2 h血糖、胰岛素抵抗指数等；(5)排除对青少年、妊娠期人群的研究。

由2位研究者按照纳入与排除标准独立进行文献筛选和资料提取，如遇分歧，通过讨论或征求第三位研究者的意见协商确定。由2位研究者根据Corhrane Handbook评价标准对纳入研究的方法学质量进行评价。

1.3 统计分析

采用Cochrance协作网提供的Revman 5.2软件进行Meta分析。首先采用卡方检验对纳入研究进行异质性分析，同时采用I2对异质性的大小进行定量分析，I2<25%为低异质性，25%≤I2<50%为中度异质性，I2≥50%为高度异质性。当无异质性或异质性为低度或中度时，采用固定效应模型进行数据合并，当异质性为高度异质性时，采用随机效应模型进行数据合并。计算加权均数差(MD)值及其95%可信区间(confidence interval, CI)。

2 结果

2.1 文献检索结果

初检出文献1080篇，去重后获得702篇。阅读文题、摘要初筛后，排除与本研究目的无关的文献679篇，剩余23篇进一步阅读全文。复筛后排除16篇，其中，有4篇文献研究人群混杂[1-4]；有2篇文献对运动强度没有进行量化描述[5, 6]；有4篇文献采用了两种干预措施[7-10]；6篇文献没有设计恰当的对照组[11-16]。通过对参考文献的手工检索，纳入1篇。最终纳入文献8篇。

2.2 纳入文献的基本特征与质量评价

纳入的8个文献均为随机对照研究，各文献基本特征为：(1)Eriksson(1998)[17]：包括有氧运动(aerobic exercise training：AET)组7人、抗阻运动(resistance training：RT)组8人和对照(control：CT)组7人，运动干预方案为：AET组2次/周，1～1.5 h/周, 强度为60% HRmax. RT组3次/周,每次3组，每组8～10次重复, 强度为50%～60%1-RM.周期为10周。(2)Burtscher[18](2009)：包括AET和CT两个组(n=16)，运动干预方案为：AET组2次/周，每周1 h，强度为血乳酸达2～3 mmol/L.周期为48周。(3)刘一平[19](2012)：包括AET(17人)、AET+RT(16人)和CT(17人)三个组，运动干预方案为：AET组4次/周，每次60 min，强度为60%～70% HRmax. AET+RT组4次/周，每次60 min，包括：RT 6组，每组15～20次重复；AET 20 min，强度为60%～70% HRmax，周期为24周。(4)Alvarez[20](2012)：包括RT(8人)和CT(13人)两个组，运动干预方案为：RT组：2次/周，每次45 min，5组间歇练习，强度为致肌肉疲劳，周期为12周。(5)Malin[21](2012)：包括AET+RT(8人)和CT两个组，运动干预方案为：AET+RT组3次/周，每次60～75 min。第1次和第3次为AET+RE，第2次为AET。AET 45 min,强度为70% HRmax。RT重复12次，强度为70% 1-RM.周期为12周。(6)王正珍[22](2013)：包括AET(64人)和CT(18人)两个组，运动干预方案为：AET组60 min/d，强度为50%～60%F.C，周期为12周。(7)Fritz[23](2013)：包括AET(14人)和CT(18人)两个组，运动干预方案为：AET组每周5 h，强度为呼吸急促、轻微排汗。周期为16周。(8)罗曦娟[24](2015)：包括AET(26人)、RT(23人)和CT(21人)三个组，运动干预方案为：AET组3次/周，每次50 min，强度为50%-59% VO2R，RT组3次/周,50 min，2～3组，每组重复8～16次。强度为阶段1达12～16 RM，阶段2达8～12 RM，周期为12周。

纳入研究的方法学质量评价包括随机方法、分配隐藏方法、对结局评价者施盲、结果数据的完整性、是否选择性报告研究结果等。由于运动干预无法做到研究对象、干预者的盲法，因此，盲法的评价只包括是否对结局评价者施盲。评价结果见表1。

2.3 Meta分析结果

2.3.1 不同运动干预方式对空腹血糖的影响 共有8篇文献涉及运动干预与空腹血糖的关系。综合异质性检验I2=86%，表明各研究间异质性较高，故选用随机效应模型进行数据合并。分析结果显示，运动干预组与对照组间无显著性差异。[MD=-0.03,95%CI(-0.26,0.19),P=0.77]。进一步按不同运动干预方式进行亚组分析，结果显示，对照组与AET组[MD=-0.07,95%CI(-0.31,0.17),P=0.57]、RT组[MD=-0.01,95%CI(-0.84,0.82),P=0.98]、AET+RT组[MD=-0.02,95%CI (-0.17,0.14),P=0.84]间均无显著性差异。即不同运动方式干预的综合效果以及各不同运动方式干预的亚组效果均对空腹血糖指标没有影响。

Tab. 1 Method quality evaluation of the included studies

2.3.2 不同运动干预方式对餐后2 h血糖的影响 共有5篇文献涉及运动干预与餐后2 h血糖的关系。综合异质性检验结果表明I2=69%，表明各研究间异质性较高，故选用随机效应模型进行数据合并。分析结果显示，运动干预组与对照组相比有显著性差异[MD=-0.84,95%CI(-1.27,-0.41),P<0.01]。进一步按照不同运动干预方式进行亚组分析，结果显示，对照组与AET组[MD=-0.87,95%CI (-1.59,-0.16),P=0.02]、AET+RT组[MD=-0.69，95%CI(-1.07,-0.31),P<0.01]间均有显著性差异(P<0.05)，与RT组[MD=-0.83,95%CI (-1.65, -0.01)]无显著性差异。即不同运动方式干预的综合效果以及AET组、AET+RT组干预的亚组效果对餐后2 h血糖指标有显著性降低作用。

2.3.3 不同运动方式对胰岛素抵抗的影响 共有6篇文献涉及运动干预与胰岛素抵抗指数的关系。综合异质性检验结果表明I2=1%，表明各研究间异质性较低，故选用固定效应模型进行数据合并。分析结果显示，运动干预组与对照组相比，两组间有显著性差异[MD=-0.98,95%CI(-1.39,-0.58),P<0.01]。进一步按照不同运动干预方式进行亚组分析，结果显示，对照组与AET组[MD=-1.22,95%CI (-1.71,-0.74),P<0.01]间有显著性差异，对照组与RT组[MD=-0.30,95%CI (-1.19,0.59)]、AET+RT组[MD=-0.7,95%CI(-2.14,0.74)]间无显著性差异。即AET干预组能显著性降低胰岛素抵抗指数，而RT、AET+RT两种干预方式对胰岛素抵抗指数的降低无显著作用。

2.4 敏感性分析

用不同的统计模型对各研究进行Meta分析是敏感性分析的一种方法。在本研究中，对各组分析按不同效应模型再次进行分析，结果显示，两种模型统计结果一致，说明Meta分析结果稳定可靠。

3 讨论

目前，公认的IGR干预措施，包括生活方式干预和药物干预。生活方式干预应是针对糖尿病前期人群的首选方式。生活方式的干预以饮食干预、运动干预两种方式为主，不同研究采用不同的运动方式进行干预，取得的效果也不尽相同。

在李琳等[25]的系统综述中，生活方式的干预能使糖尿病前期人群的空腹血糖显著降低，而本研究结果显示，排除饮食干预后，单纯以不同运动方式干预，对空腹血糖并未产生显著性影响。可能的原因是空腹血糖是一个更易受饮食影响的指标，而不是运动干预的敏感指标。因此，建议空腹血糖高的糖尿病前期人群更多的注意饮食干预。

在本研究中，AET、AET+RT干预方式均能有效降低餐后2 h血糖，单纯RT组的作用效果处于统计学意义的边缘。表明胰岛细胞的功能得到了一定的调整，而这种调整改变对有氧运动、有氧联合抗阻运动是敏感的，而对单纯抗阻运动的敏感性尚有待于大样本量进一步探讨。胰岛素抵抗指数的降低只对有氧运动敏感，而对抗阻运动、有氧联合抗阻运动不敏感，可能是胰岛素敏感性的改善与有氧代谢的关系更为密切的原因。有氧运动能够通过提高骨骼肌对葡萄糖的摄取利用，并降低脂肪组织的氧化应激程度，减少炎性因子的表达，改善胰岛素抵抗症状，同时，有氧耐力训练能降低骨骼肌线粒体的能量转换偶联并增加线粒体的呼吸功能，促进骨骼肌线粒体适应性能力，加速糖脂代谢，延缓胰岛素抵抗。

从方法学的角度分析，本研究纳入8个随机对照试验，研究来源广泛，但本系统评价仍有缺陷，对研究结论的应用还需谨慎。首先，上述8个随机对照试验在试验报道和/或方法学上仍有不足，如大多数研究未能对IGR人群的类型进行分类。因此，无法针对IFT或IGT人群分别进行研究；运动强度的控制在不同研究中无法达到一致，只能控制在一定的范围内。另外，由于运动干预无法实施盲法，所有研究均非双盲试验。最后，对于糖尿病前期人群血糖控制情况，还有更具有说服力的结局指标糖化血红蛋白HbA1c，但在所纳入的文献中，仅有一篇研究[23]进行了报道，因此，无法对其进行Meta分析。

[1] Garnett SP, Gow M, Ho M,etal. Optimal macronutrient content of the diet for，adolescents with prediabetes; RESIST a randomised control trial[J].JClinEndocrinolMetab, 2013, 98(5): 2116-2125.

[2] Aizawa K, Shoemaker JK, Overend TJ,etal. Effects of lifestyle modification on central artery stiffness in metabolic syndrome subjects with pre-hypertension and/or pre-diabetes[J].DiabetesResClinPract, 2009, 83(2): 249-256.

[3] Aldana S, Barlow M, Smith R,etal. A worksite diabetes prevention program: two-year impact on employee health[J].AAOHNJ, 2006, 54(9): 389-395.

[4] 智永红. 运动对老年人糖代谢异常的调节作用[J]. 中国老年学杂志, 2014, 34(23): 6578-6580.

[5] Cha E, Kim KH, Umpierrez G,etal. A feasibility study to develop a diabetes prevention program for young adults with prediabetes by using digital platforms and a handheld device[J].DiabetesEduc, 2014, 40(5): 626-637.

[6] Savoye M, Caprio S, Dziura J,etal. Reversal of early abnormalities in glucose metabolism in obese youth: results of an intensive lifestyle randomized controlled trial[J].DiabetesCare, 2014, 37(2): 317-324.

[7] Eriksson KF, Lindgarde F. Prevention of type 2 (non-insulin-dependent) diabetes mellitus by diet and physical exercise. The 6-year Malmo feasibility study[J].Diabetologia, 1991, 34(12): 891-898.

[8] Maji D, Roy RU, Das S. Prevention of type 2 diabetes in the prediabetic population[J].JIndianMedAssoc, 2005, 103(11): 609-611.

[9] Solomon TP, Haus JM, Kelly KR,etal. A low-glycemic index diet combined with exercise reduces insulin resistance, postprandial hyperinsulinemia, and glucose-dependent insulinotropic polypeptide responses in obese, prediabetic humans[J].AmJClinNutr, 2010, 92(6): 1359-1368.

[10]Pedersen LR, Olsen RH, Jurs A,etal. A randomized trial comparing the effect of weight loss and exercise training on insulin sensitivity and glucose metabolism in coronary artery disease[J].Metabolism, 2015, 64(10): 1298-1307.

[11]Straczkowski M, Kowalska I, Dzienis-Straczkowska S,etal. Changes in tumor necrosis factor-alpha system and insulin sensitivity during an exercise training program in obese women with normal and impaired glucose tolerance[J].EurJEndocrinol, 2001， 145(3): 273-280.

[12]Jenkins NT, Hagberg JM. Aerobic training effects on glucose tolerance in prediabetic and normoglycemic humans[J].MedSciSportsExerc, 2011, 43(12): 2231-2240.

[13]Geirsdottir OG, Arnarson A, Briem K,etal. Effect of 12-week resistance exercise program on body composition, muscle strength, physical function, and glucose metabolism in healthy, insulin-resistant, and diabetic elderly Icelanders[J].JGerontolABiolSciMedSci, 2012, 67(11): 1259-1265.

[14]Jenkins NT, Hagberg JM. Aerobic training effects on glucose tolerance in prediabetic and normoglycemic humans[J].MedSciSportsExerc, 2011, 43(12): 2231-2240.

[15]Marinik EL, Kelleher S, Savla J,etal. The Resist Diabetes trial: Rationale, design, and methods of a hybrid efficacy/effectiveness intervention trial for resistance training maintenance to improve glucose homeostasis in older prediabetic adults[J].ContempClinTrials, 2014, 37(1): 19-32.

[16]Malin SK, Solomon TP, Blaszczak A,etal. Pancreatic beta-cell function increases in a linear dose-response manner following exercise training in adults with prediabetes[J].AmJPhysiolEndocrinolMetab, 2013, 305(10): E1248-1254.

[17]Eriksson J, Tuominen J, Valle T,etal. Aerobic endurance exercise or circuit-type resistance training for individuals with impaired glucose tolerance,[J].HormMetabRes, 1998, 30(1): 37-41.

[18]Burtscher M, Gatterer H, Kunczicky H,etal. Supervised exercise in patients with impaired fasting glucose: impact on exercise capacity[J].ClinJSportMed, 2009, 19(5): 394-398.

[19]刘一平， 王志红， 李健卫， 等. 不同运动对糖耐量减低者肱动脉内皮功能、胰岛素敏感性的影响[J]. 福建师范大学学报(自然科学版), 2012, 28(3): 113-118.

[20]Alvarez C, Ramirez R, Flores M,etal. Effect of sprint interval training and resistance exercise on metabolic markers in overweight women[J].RevMedChil, 2012, 140(10): 1289-1296.

[21]Malin SK, Gerber R, Chipkin SR,etal. Independent and combined effects of exercise training and metformin on insulin sensitivity in individuals with prediabetes[J].DiabetesCare, 2012, 35(1): 131-136.

[22]王正珍， 王 艳. 有氧运动对糖尿病前期人群胰岛素敏感性的影响[J]. 成都体育学院学报, 2013， 39(9): 1-8.[23]Fritz T, Caidahl K, Krook A,etal. Effects of Nordic walking on cardiovascular risk factors in overweight individuals with type 2 diabetes, impaired or normal glucose tolerance[J].DiabetesMetabResRev, 2013, 29(1): 25-32.

[24]罗曦娟， 王正珍， 朱 玲, 等. 有氧和抗阻运动对糖尿病前期人群血糖干预效果的比较研究[J]. 中国运动医学杂志, 2015, 34(9): 831-837.

[25]李 琳， 唐建平， 范惠芸, 等. 生活方式改变对糖尿病前期人群血糖及相关指标的Meta分析[J]. 中国糖尿病杂志, 2014, 22(6): 517-525.

Meta-analysis on influence of different exercise intervention modes to blood glucose related indexes of pre-diabetes

JIANG Ji-quan1, XIA Xiao-hui1△, WANG Hui2, ZHANG Zu-hua3

(1. Lanzhou City University, Lanzhou 730070； 2. Jinggangshan University, ji'an 343009；3. Lanfei hospital, Lanzhou 730070, China)

Objective: To assess the influence of the different exercise intervention mode, aerobic exercise training(AET), resistance training(RT) and AET RT, on blood glucose of pre-diabetes. Methods: Literatures were identified from the PubMed, EMBASE, EBSCO, CNKI and Wanfang databases. Relevant journals or conference proceedings were also searched manually. The qualities of randomized controlled trials that conformed to inclusion criteria were evaluated. Meta-analysis of the obtained related data was completed utilizing RevMan 5.2 statistical software. Mean difference of index related in exercise intervention groups and control group were calculated across the studies. Results: Eight original literatures enrolled in this study. Compared with control group, combined effect of different exercise interventions on fasting blood glucose showed no significant, consistent with different intervention subgroups analysis. RT group and AET+RT group showed a significantly reduced role on 2 h postprandial blood index (P<0.05). AET group showed a significantly reduced role on insulin resistance index. Conclusion: To pre-diabetic, effects of exercise on postprandial 2 h blood glucose and insulin resistance index are related to modes of exercise. Effects of exercise on fasting blood glucose, but still could not be determined.

pre-diabetes; exercise intervention; indexes of blood glucose; Meta-analysis

国家体育总局重点领域类研究项目(2014B025)

2015-12-12

2016-10-24

R363.1

A

1000-6834(2017)02-189-04

△【通讯作者】Tel: 13993121044； E-mail: xiaxh2004@163.com