王艷兵,蘇立寧,崔生林
(1.河北北方學院公共體育部,河北 張家口075000;2.河北北方學院基礎醫(yī)學院,河北 張家口075000)
脂肪組織分泌釋放多種細胞因子,如瘦素、抵抗素和脂聯(lián)素等。脂聯(lián)素的合成分泌不僅在脂肪細胞中,也表達在骨骼肌細胞、心肌細胞、成骨細胞中,參與機體復雜的代謝過程[1]。
血清中脂聯(lián)素水平與胰島素抵抗有關(guān),低水平的脂聯(lián)素增大了患糖尿病、動脈粥樣硬化、高血壓等代謝性疾病。肥胖是導致脂聯(lián)素水平變化的主要因素,合理的運動能夠減輕體重,改善脂聯(lián)素水平。在運動醫(yī)學研究中,國內(nèi)外學者進行了運動對脂聯(lián)素水平影響的研究,但研究結(jié)果不一致,因此,脂聯(lián)素水平變化是運動的原因還是體內(nèi)脂肪量減少尚未明確,運動對血清中脂聯(lián)素水平影響有待進一步研究。本文對脂聯(lián)素的結(jié)構(gòu)和功能,肥胖、糖尿病患者脂聯(lián)素變化以及運動與脂聯(lián)素的研究現(xiàn)狀作一綜述。
脂聯(lián)素是由脂肪組織分泌的一種特異性細胞因子,Scherer[2]在小鼠脂肪細胞中首次發(fā)現(xiàn)。脂聯(lián)素是由APM1基因編碼的蛋白質(zhì),3個外顯子和2個內(nèi)含子組成,相對分子量約30×103的蛋白質(zhì),含有244個氨基酸。人體血清中脂聯(lián)素的濃度范圍在5-30μg·L-1,占總血清蛋白的0.01%以上,脂聯(lián)素具有4個主要的結(jié)構(gòu)域:氨基末端的一個分泌信號序列、一個小的非螺旋區(qū)、一個膠原結(jié)構(gòu)域以及羧基端的球形結(jié)構(gòu)域[3]。
脂聯(lián)素受體分別是Adipo R1和AdipoR2。AdipoR1主要在骨骼肌中表達,AdipoR2主要在肝臟中表達,脂聯(lián)素水平無晝夜變化,但有明顯的性別差異,女性高于男性[4]。
肥胖是導致慢性疾病的主要因素,肥胖患者血清脂聯(lián)素濃度低于正常人。脂聯(lián)素水平與BMI、體脂百分比、腰臀圍比呈負相關(guān),與胰島素敏感性正相關(guān)。有研究報道,8個月低熱量飲食和適宜的運動后,受試者體重下降,脂聯(lián)素水平明顯升高,脂聯(lián)素水平與胰島素敏感性相關(guān)[5]。盧宇德等[6]研究發(fā)現(xiàn),肥胖兒童與體重正常兒童比較,血清脂聯(lián)素水平低于體重正常兒童,且差異有顯著性,表明脂聯(lián)素水平的變化與肥胖程度有關(guān)。馬桂娥等[7]發(fā)現(xiàn),測試20名超重、肥胖婦女血清脂聯(lián)素水平并與體重正常婦女比較,超重、肥胖組婦女血清脂聯(lián)素水平明顯低于正常組,有顯著性差異,脂聯(lián)素水平與體重指數(shù)和胰島素低糖指數(shù)呈負相關(guān)。姜涵等[8]研究發(fā)現(xiàn),肥胖男性脂聯(lián)素水平低于體重正常男性,BMI、腰臀比是影響脂聯(lián)素水平的獨立因素,可能脂聯(lián)素水平與肥胖度密切相關(guān)。楊小紅等[9]研究發(fā)現(xiàn),兒童肥胖組血清脂聯(lián)素水平低于兒童體重正常組,脂聯(lián)素與其他指標相關(guān)性分析表明:與BMI、IR呈顯著負相關(guān)。以上研究證實,肥胖患者脂聯(lián)素水平低于體重正常人,隨著體重增加,脂聯(lián)素水平降低。
胰島素抵抗是導致2型糖尿病發(fā)病的關(guān)鍵因素,實驗證明,胰島素抵抗與脂聯(lián)素有著密切的關(guān)系。Kralisch等[10]研究發(fā)現(xiàn),敲除小鼠脂聯(lián)素基因后,小鼠發(fā)生了嚴重的胰島素抵抗,給予重組脂聯(lián)素能完全逆轉(zhuǎn)胰島素抵抗。陳金鋒等[11]研究發(fā)現(xiàn),肥胖組脂聯(lián)素水平低于體重正常組,脂聯(lián)素與胰島素抵抗呈負相關(guān),提示胰島素抵抗抑制脂聯(lián)素的合成和分泌。雖然脂聯(lián)素與胰島素抵抗有關(guān)比較明確,但糖尿病患者體內(nèi)脂聯(lián)素水平的下降究竟是不是代謝紊亂所致,尚無法確定。
脂聯(lián)素可能在2型糖尿病的發(fā)病機制中起重要作用。朱麗丹等[12]研究發(fā)現(xiàn),對照組和正常體重2型糖尿病組脂聯(lián)素水平分別明顯高于單純肥胖組和2型糖尿病組肥胖組,且體重指數(shù)與脂聯(lián)素水平呈負相關(guān)。Yenicesu等[13]的研究同樣發(fā)現(xiàn),2型糖尿病患者血清脂聯(lián)素水平降低,且脂聯(lián)素水平與糖尿病患者蛋白尿的嚴重程度呈負相關(guān)。王雪琴等[14]研究發(fā)現(xiàn),脂聯(lián)素在正常對照組、2型糖尿病非動脈粥樣硬化病變組、2型糖尿病動脈粥樣硬化病變組依次減低。梁曉萍等[15]對深圳地區(qū)2000例超重和肥胖人群血清脂聯(lián)素水平與2型糖尿病的關(guān)系研究發(fā)現(xiàn),隨著腰圍和腰臀比的增加,脂聯(lián)素水平降低,2型糖尿病的患病率升高。Matsuzawa研究證實,人體內(nèi)血清脂聯(lián)素含量與胰島素敏感指數(shù)呈正相關(guān),與胰島素抵抗呈負相關(guān)。肥胖患者、2型糖尿病患者血清脂聯(lián)素水平低于正常人,且發(fā)現(xiàn)肥胖和胰島素抵抗早期就有脂聯(lián)素水平的降低[16]。
Jurimae等[17]研究發(fā)現(xiàn),劃船運動員20周有氧運動后,血清脂聯(lián)素水平升高,與運動前比較有顯著性差異。Bluher等[18]研究證實,運動不僅增加了人體血清脂聯(lián)素的濃度,提高的脂聯(lián)素受體的表達,而且改善了胰島素抵抗。Kondo等[19]發(fā)現(xiàn),肥胖婦女進行了6個月60%~70%最大攝氧量的有氧運動后,肥胖婦女血清中脂聯(lián)素的水平提高,與干預前比較差異有顯著性。李筱雯等[20]研究發(fā)現(xiàn),對肥胖及超重患者進行18周有氧運動干預后,肥胖者體重減輕,血清脂聯(lián)素增加。黃彩華等[21]研究發(fā)現(xiàn),2型糖尿病婦女經(jīng)過6個月運動干預后,胰島素抵抗減輕,脂聯(lián)素水平升高,與干預前比較有顯著性差異。Fatouros等[22]研究發(fā)現(xiàn),安靜組、低強度的抗阻力運動組、中強度的抗阻力運動組的6個月前后的脂聯(lián)素水平變化,只有高強度組脂聯(lián)素水平升高,且升高程度和BMI下降程度呈負相關(guān)。Marcell等,測定了20周有氧運動運動對中年超重胰島素抵抗者脂聯(lián)素水平的影響,發(fā)現(xiàn)運動干預后聯(lián)素濃度明顯增加[23]。
另外的研究得出了不同結(jié)果,Hara等的[24]研究發(fā)現(xiàn),健康受試者經(jīng)過6周的有氧運動干預后,血清中脂聯(lián)素濃度無變化。Tsukinoki[25]等研究證實,將血清脂聯(lián)素濃度4.0μg·m L-1以上設為一個實驗組,每周進行2~3次以上有氧運動,6周后脂聯(lián)素濃度沒有變化。汪宏莉等[26]研究發(fā)現(xiàn),肥胖女大學生運動干預后,脂聯(lián)素水平?jīng)]有變化。Jamurtas等[27]研究了亞極量有氧功率自行車運動對9名健康超重男性血清聯(lián)素水平的影響,受試者以65%最大攝氧量,運動45 min,檢測運動前、運動后即刻、運動后24 h和運動后48 h的血脂聯(lián)素水平和胰島素敏感性,發(fā)現(xiàn)胰島素敏感性增加,聯(lián)素水平?jīng)]有變化。
長期有氧運動脂聯(lián)素水平顯著增加,與體重、體成分、飲食有關(guān)。運動后體重減輕,脂聯(lián)素水平升高。有氧運動在沒有改變體重和體脂含量的情況下,脂聯(lián)素水平無變化,有氧運動對體成分的改變,使脂聯(lián)素水平的變化更加顯著。長期有氧運動運動加速骨骼肌對游離脂肪酸 (FFA)的吸收和氧化,使血液中FFA水平降低,增加脂肪組織脂聯(lián)素的合成分泌。運動能夠提高AMPK活性,其AMPK活性的提高促進能量代謝,減少脂肪的量,從而提高脂聯(lián)素的分泌。短期有氧運動、一次性運動、亞極量強度運動對健康人、肥胖者脂聯(lián)素水平無影響,因為短期的運動未能使與脂聯(lián)素水平相關(guān)的指標發(fā)生適應性變化。
目前關(guān)于運動對人體脂聯(lián)素水平影響研究較少,而且研究方法和研究對象不同,未取得一致結(jié)論。因此,具體采用的運動方式、運動強度、頻度、持續(xù)時間等都還需要更多的人體運動試驗進行探討。另外特殊環(huán)境 (如高原、低氧、高溫)下,有關(guān)運動對脂聯(lián)素水平有何種的影響非常鮮見,需要進一步研究。運動中和/或運動后體內(nèi)代謝物的變化以及某些激素的變化對脂聯(lián)素基因表達和脂聯(lián)素分泌的影響仍需要進一步研究。開展運動對動脈粥樣硬化患者脂聯(lián)素水平影響的研究,深入探討通過運動影響脂聯(lián)素水平來防治動脈粥樣硬化的這一機制,對今后臨床治療動脈粥樣硬化有重要的意義。
[1] Rodriguez-Pacheco F,Vazquez-Martinez R,Martinez-Fuentes AJ,et al.Resistin regulates pituitary somatotrope cell function through the activation of multiple signaling pathways [J].Endocrinology,2009,150 (10):4443-4452.
[2] Vasseur F,Lepretre F,Lacquemant C,et al.The genetics of adiponectin [J].Curr Diab Rep,2003,3 (2):151-158.
[3] Yoda-Murakami M,Taniguchi M,Takahashi K,et al.Change in expression of GBP28/Adiponectin in carbon tetrachloride-administrated mouse liver [J].Biochem Biophys Res Commun,2001,285 (2):372-377.
[4] Woo JG,Dolan LM,Daniels SR,et al.Adolescent sex differences in adiponectin are conditional on pubertal development and adiposity [J].Obes Res,2005,13 (12):2095-2196.
[5] 謝春燕,李強翔.脂聯(lián)素在肥胖、胰島素抵抗中作用的研究進展 [J].中國老年學雜志,2011,6(31):2141-2142.
[6] 盧宇德.肥胖癥兒童血漿脂聯(lián)素與胰島素水平的相關(guān)性 [J].四川醫(yī)學,2009,30(11):1759-1760.
[7] 馬桂娥,劉平,雷華.超重和肥胖婦女血清脂聯(lián)素、抵抗素與胰島素抵抗間的關(guān)系研究 [J].中華保健醫(yī)學雜志,2010,12 (6):499-451.
[8] 姜涵,奚卉,呂田,等.肥胖男性血漿脂聯(lián)素水平及影響因素 [J].醫(yī)學與哲學,2009,30(5):56-57.
[9] 楊小紅,趙枰,胡曉蓉.超重或肥胖青少年血清脂聯(lián)素與高血壓的關(guān)系 [J].標記免疫分析與臨床,2009,16(6):344-346.
[10] Kralisch S,Klein J,Lossner U,et al.Hormonal regulation of the novel adipocytokine visfatin in 3T3-L1 adipocytes[J].J Endocrinol,2005,240 (1-2):43-49.
[11] 陳金鋒,王雪琴,金艷,等.血清脂聯(lián)素水平與2型糖尿病患者胰島β細胞功能的相關(guān)性 [J].江蘇醫(yī)藥,2011,37 (6):663-665.
[12] 朱麗丹,謝奇朋,潘優(yōu)津,等.2型糖尿病患者的體重指數(shù)和血糖、血脂水平與脂聯(lián)素水平的相關(guān)性 [J].上海預防醫(yī)學,2011,5 (12):212-214.
[13] Yenicesu M,Yilmaz MI,Caglar K,et al.Adiponectin level is reduced and inversely correlated with the degree of proteinuria in type 2 diabetic patients [J].Clin Nephrol,2005,64 (1):12-19.
[14] 王雪琴,馬向華,沈捷,等.血清脂聯(lián)素水平與2型糖尿病患者動脈粥樣硬化的相關(guān)性 [J].江蘇醫(yī)藥,2011,37(3):283-286.
[15] 梁曉萍,韓全水,文錦麗,等.超重和肥胖人群血清脂聯(lián)素水平與2型糖尿病的關(guān)系 [J].中國糖尿病雜志,2007,14 (5):335-337.
[16] Matsuzawa Y.Adiponectin:Identification,physiology and clinical relevance in metabolic and vascular diseases [J].Atheroscler Suppl,2005,6 (2):7-14.
[17] Jurimae J,Purge P,Jurimae T.Adiponectin is altered after maximal exercise in highly trained male rowers [J].Eur J Appl Physiol,2005,93 (4):502-505.
[18] Bluher M,Bullen JW Jr,Lee JH,et al.Circulating adiponectin and expression of adiponectin receptors in human skeletal muscle:associations with metabolic parameters and insulin resistance and regulation by physical training [J].J Clin Endocrinol Metab,2006,91 (6):2310-2316.
[19] Kondo T,Kobayashi I,Murakami M.Effects of exercise on circulating adipokine levels in obese young women [J].Endocr J,2006,53 (2):189-195.
[20] 李筱雯,艾華,張寶慧,等.肥胖者或超重者血脂聯(lián)素和心血管危險因素在減體重后的變化 [J].中國康復醫(yī)學雜志,2006,21 (2):56-72.
[21] 黃彩華,林建新,高松齡.24周運動后肥胖絕經(jīng)婦女血清脂聯(lián)素水平及胰島素抵抗的變化 [J].中國運動醫(yī)學雜志,2008,27 (1):48-52.
[22] Fatourosi G,Tournis S,Leontsini D,et al.Leptin and adiponectin responses in overweight inactive elderly following resistance training and detraining are intensively related [J].J Clin Endocrinol Metab,2005,90 (11):5970-5977.
[23] Marcell TJ,Mc Auley KA,Traustadottir T,et al.Exercise training is not associated with improved levels of C-reactive protein or adiponectin [J].Metabolism,2005,54 (4):533-541.
[24] Hara T,F(xiàn)ujiwara H,Nakano H,et al.Body composition is related to increase in plasma adiponectin levels rather than training in young obese men [J].Eur J Appl Physiol,2005,94 (5-6):520-526.
[25] Tsukinoki R,Morimoto K,Nakayama K.Association between lifestyle factors and plasma adiponectin levels in Japanese men [J].Lipids Health Dis,2005,2 (4):34-47.
[26] 汪宏莉,韓延柏,劉宇.運動與女大學生血清脂聯(lián)素水平的關(guān)系 [J].沈陽體育學院學報,2010,29(6):97-99.
[27] Jamurtas AZ,Theocharis V,Koukoulis G,et al.The effects of acute exercise on serum adiponectin and resistin levels and their relation to insulin sensitivity in overweight males [J].Eur J Appl Physiol,2006,97 (7):122-126.