李　娟　蔣中偉　莫新剛　陳　巍(燕山大學(xué)體育學(xué)院，河北　秦皇島　066004)

運(yùn)動(dòng)性肌細(xì)胞因子表達(dá)與慢性非傳染性疾病防治研究進(jìn)展

李娟蔣中偉莫新剛1陳巍2(燕山大學(xué)體育學(xué)院，河北秦皇島066004)

〔關(guān)鍵詞〕運(yùn)動(dòng)性肌細(xì)胞因子;慢性非傳染性疾病

1中國(guó)人民解放軍281醫(yī)院心血管內(nèi)科2河北科技師范學(xué)院體育系

第一作者:李娟(1982-)，女，碩士，講師，主要從事體質(zhì)與健康研究。

全球范圍內(nèi)死亡率的60％是由慢性非傳染性疾病引起的〔1〕。在導(dǎo)致慢性非傳染性疾病集群過(guò)程中可能存在所謂“社會(huì)關(guān)系網(wǎng)絡(luò)”。體力活動(dòng)缺乏是這個(gè)“社會(huì)關(guān)系網(wǎng)絡(luò)”中的重要環(huán)節(jié)〔2〕。研究已經(jīng)從多個(gè)角度認(rèn)識(shí)到體力活動(dòng)缺乏與慢性非傳染性疾病的關(guān)系，雖然這些疾病有高度分化的病理特征，但卻處于共同的“代謝網(wǎng)絡(luò)”〔1，2〕。體力活動(dòng)缺乏使內(nèi)臟脂肪堆積進(jìn)而激活炎癥通路，使機(jī)體長(zhǎng)期處于慢性低度炎癥狀態(tài)，促進(jìn)了慢性非傳染性疾病的發(fā)生與發(fā)展〔3〕。因此，很多研究將脂肪組織視為慢性非傳染性疾病防治的關(guān)鍵〔4〕，但越來(lái)越多證據(jù)表明體力活動(dòng)缺乏誘導(dǎo)的肌肉質(zhì)量與力量喪失與慢性疾病普遍流行密切相關(guān)，而且骨骼肌作為重要的內(nèi)分泌器官，通過(guò)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練改善其功能可有效防治慢性非傳染性疾病〔5，6〕。近年來(lái)研究開(kāi)始關(guān)注運(yùn)動(dòng)通過(guò)調(diào)節(jié)骨骼肌的肌細(xì)胞因子表達(dá)與分泌來(lái)改善慢性非傳染性疾病的相關(guān)機(jī)制。本文對(duì)幾種與運(yùn)動(dòng)相關(guān)的肌細(xì)胞因子及其與慢性非傳染性疾病發(fā)病因素的關(guān)系作一綜述。

1　骨骼肌功能異常與慢性非傳染性疾病

一般認(rèn)為，體力活動(dòng)缺乏及高脂膳食導(dǎo)致體內(nèi)能量長(zhǎng)期處于正平衡時(shí)，會(huì)使體內(nèi)脂肪細(xì)胞能源物質(zhì)儲(chǔ)存過(guò)多，促使脂肪組織釋放多種脂肪細(xì)胞因子鈍化胰島素信號(hào)降低骨骼肌對(duì)血糖的吸收〔7〕。但這些脂肪細(xì)胞因子進(jìn)入循環(huán)后將不可避免的誘發(fā)炎癥，損傷內(nèi)皮，某些脂肪細(xì)胞因子甚至導(dǎo)致肥胖及心血管疾病〔8〕。因此，很多研究將脂肪組織視為慢性非傳染性疾病防治的關(guān)鍵靶組織〔4〕，但最近的研究發(fā)現(xiàn)骨骼肌內(nèi)分泌功能的下降在慢性非傳染性疾病發(fā)展中起關(guān)鍵作用〔9，10〕。Takuo等〔11〕發(fā)現(xiàn)2型糖尿病患者肌肉力量與胰島素敏感度呈正相關(guān)。還有證據(jù)表明體力活動(dòng)下降引起肌肉質(zhì)量丟失是造成安靜代謝率降低的重要因素〔12〕。慢性非傳染性疾病患者普遍存在的慢性低度炎癥狀態(tài)在骨骼肌內(nèi)分泌功能障礙中也同樣扮演了重要角色，炎癥信號(hào)的激活可能主要通過(guò)增加肌肉蛋白降解、減少肌肉蛋白合成與修復(fù)、促進(jìn)肌細(xì)胞凋亡、抑制肌細(xì)胞再生等途徑影響骨骼肌功能〔13，14〕。慢性非傳染性疾病患者體內(nèi)的炎癥反應(yīng)主要由巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)脂肪組織引起，慢性炎癥可誘導(dǎo)骨骼肌發(fā)生胰島素抵抗，促進(jìn)骨骼肌蛋白分解嚴(yán)重削弱肌肉功能〔5，7，8，11〕。而且，炎癥引發(fā)的骨骼肌胰島素抵抗在體力活動(dòng)缺乏所致的慢性非傳染性疾病中處于中心環(huán)節(jié)〔11〕。胰島素抵抗成為孕育多種慢性非傳染性疾病的“共同土壤”。由此可見(jiàn)，骨骼肌功能異常是慢性非傳染性疾病發(fā)病的重要誘因。

2　肌細(xì)胞因子的生物學(xué)釋義

運(yùn)動(dòng)中機(jī)體物質(zhì)代謝與能量代謝會(huì)出現(xiàn)明顯變化，此時(shí)中樞神經(jīng)興奮性及其他器官功能的改變尚未完全滿(mǎn)足運(yùn)動(dòng)需要，骨骼肌可能在運(yùn)動(dòng)開(kāi)始后釋放某些信號(hào)物質(zhì)作用于各種調(diào)節(jié)器官(如肝臟、脂肪組織等)及骨骼肌本身〔15〕。骨骼肌作為人體內(nèi)最大的內(nèi)分泌器官，在收縮過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一類(lèi)生物活性物質(zhì)影響其他組織和器官的代謝過(guò)程〔10〕。丹麥哥本哈根肌肉研究中心的研究人員對(duì)運(yùn)動(dòng)應(yīng)激反應(yīng)變化最為明顯的細(xì)胞因子白細(xì)胞介素(IL) -6進(jìn)行了大量富有成效的開(kāi)創(chuàng)性研究〔15〕。結(jié)果表明，骨骼肌分泌的IL-6就是人們要尋找的運(yùn)動(dòng)中肌肉與其他器官進(jìn)行信號(hào)聯(lián)絡(luò)的分子之一，并確認(rèn)了肌源性IL-6在調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)代謝過(guò)程中具有舉足輕重的作用。Pedersen等〔16〕提議，將骨骼肌產(chǎn)生并釋放的對(duì)機(jī)體其他組織器官產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)的細(xì)胞因子稱(chēng)為“肌細(xì)胞因子”。肌細(xì)胞因子的發(fā)現(xiàn)為解釋肌肉如何將信息傳達(dá)到其他器官提供了分子生物學(xué)基礎(chǔ)。運(yùn)動(dòng)引發(fā)肌細(xì)胞因子釋放數(shù)量增加提示肌肉收縮活動(dòng)與內(nèi)分泌-免疫網(wǎng)絡(luò)之間存在某些重要聯(lián)系〔15，16〕。并且，這些肌細(xì)胞因子可能參與了運(yùn)動(dòng)防治慢性非傳染性疾病的過(guò)程，迄今發(fā)現(xiàn)的與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練關(guān)系密切的肌細(xì)胞因子名單除了IL-6以外，還包括IL-8，IL-15，腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(BDNF)，促紅細(xì)胞生成素(EPO)、白血病抑制因子(LIF)等〔15，17，18〕。

3　運(yùn)動(dòng)對(duì)主要肌細(xì)胞因子的調(diào)節(jié)作用

3.1肌源性IL-6 IL-6由于其來(lái)源細(xì)胞不同，且轉(zhuǎn)錄后修飾的程度也有差異，因此，分子量在22～27 kD之間變化〔15〕。IL-6是首先發(fā)現(xiàn)并且研究最多的肌細(xì)胞因子。實(shí)際上，IL-6基因在骨骼肌內(nèi)屬于沉默基因，但肌肉收縮可將其迅速激活〔19〕。既往研究發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)中血漿IL-6水平可增加數(shù)百倍，而在參加超長(zhǎng)距離跑后，受試者血漿IL-6甚至增加數(shù)千倍〔20〕。血漿IL-6水平對(duì)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度極為敏感，因此，運(yùn)動(dòng)中血漿IL-6水平可間接代表參與收縮的肌肉量〔15，19〕。一方面，運(yùn)動(dòng)后骨骼肌對(duì)IL-6釋放明顯增加，并且提高了胰島素敏感度;但另一方面，IL-6也被認(rèn)為是一種炎癥因子，其血漿IL-6長(zhǎng)期處于較高水平與肥胖及胰島素抵抗有關(guān)〔16〕。然而，隨著相關(guān)研究開(kāi)展，人們逐漸認(rèn)識(shí)到運(yùn)動(dòng)過(guò)程中肌肉收縮誘導(dǎo)IL-6在骨骼肌細(xì)胞局部可通過(guò)激活腺苷酸(AMP)活化蛋白激酶(AMPK)途徑發(fā)揮其積極的生物學(xué)效應(yīng)，并且進(jìn)入血液循環(huán)后以激素作用方式對(duì)其他器官發(fā)揮作用〔15〕。在骨骼肌細(xì)胞內(nèi)部，肌源性IL-6通過(guò)gp130Rβ/IL-6Rα二聚體激活A(yù)MPK和(或)磷脂酰肌醇激酶(PI3K)，增加骨骼肌對(duì)葡萄糖的攝取及對(duì)脂肪酸的氧化，肌源性IL-6也可以?xún)?nèi)分泌方式增加運(yùn)動(dòng)時(shí)肝臟葡萄糖輸出及脂肪組織的脂解速率〔16〕。同時(shí)，肌源性IL-6的產(chǎn)生受骨骼肌細(xì)胞內(nèi)糖原可用量的調(diào)節(jié)，提示IL-6在骨骼肌內(nèi)還充當(dāng)“能源傳感器”的角色〔17〕。此外，肌源性IL-6可能還會(huì)抑制低水平腫瘤壞死因子(TNF) -α產(chǎn)生，后者是誘導(dǎo)胰島素抵抗的重要因素〔17〕。由此可見(jiàn)，肌源性IL-6是運(yùn)動(dòng)鍛煉促進(jìn)健康的一個(gè)重要調(diào)節(jié)因子，這與其他細(xì)胞分泌的IL-6的生物學(xué)作用是不同的。

3.2IL-8 IL-8是中性粒細(xì)胞的趨化因子研究還發(fā)現(xiàn)IL-8具有誘導(dǎo)血管生成的作用〔21〕。力竭性運(yùn)動(dòng)特別是肌肉的離心收縮可以引起血漿IL-8水平的顯著增加，另一方面，向心性肌肉收縮如自行車(chē)運(yùn)動(dòng)或中等強(qiáng)度的劃船運(yùn)動(dòng)后，血漿IL-8水平均無(wú)顯著性改變，但隨著運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度加大也可引起其血漿水平在局部上升〔22，23〕。而受試者在進(jìn)行3 h跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)后，組織活檢顯示骨骼肌IL-8 mRNA升高數(shù)倍，同時(shí)還伴隨著血漿IL-8水平顯著增加，同樣自行車(chē)運(yùn)動(dòng)1 h后，雖然血漿IL-8水平?jīng)]有顯著變化，但骨骼肌IL-8 mRNA水平卻顯著升高〔24〕。上述研究說(shuō)明IL-8在骨骼肌中的表達(dá)增加主要由肌肉的離心收縮誘導(dǎo)，這既可使骨骼肌IL-8基因表達(dá)增加，又可在恢復(fù)期引起血漿蛋白水平明顯增加〔23〕。但另一方面肌源性IL-8的具體生物學(xué)作用尚未完全闡明，有研究認(rèn)為肌肉離心收縮引發(fā)肌源性IL-8釋放增加在一定程度上可能是由于炎癥反應(yīng)所致，而肌肉向心收縮時(shí)，運(yùn)動(dòng)引發(fā)骨骼肌對(duì)IL-8的短暫釋放也有所增加，但這種釋放卻不足以增加血漿IL-8水平〔25〕。這表明肌源性IL-8可能是以?xún)?nèi)分泌或旁分泌的方式在局部發(fā)揮其生物學(xué)作用的。肌源性IL-8主要功能的發(fā)揮可能與趨化因子(CXC)受體1和2相關(guān)，一般認(rèn)為，其化學(xué)趨化作用主要通過(guò)CXC受體1完成，而CXC受體2作為IL-8刺激血管形成的主要受體，其主要在微血管內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)〔21〕。研究顯示自行車(chē)運(yùn)動(dòng)后受試者骨骼肌CXC受體2 mRNA表達(dá)顯著升高，免疫組化研究證實(shí)血管內(nèi)皮細(xì)胞出現(xiàn)CXC受體2表達(dá)增加的同時(shí)，在肌纖維內(nèi)也有增加〔25，26〕。這表明，向骨骼肌心收縮誘導(dǎo)CXC受體2主要表達(dá)在肌纖維的血管內(nèi)皮細(xì)胞。這將會(huì)在很大程度改善骨骼肌血供，促進(jìn)骨骼肌整體功能提高。

3.3IL-15 IL-15是一種分子量約為14～15 kD的細(xì)胞因子，其在體內(nèi)存在兩個(gè)異構(gòu)體，一個(gè)由細(xì)胞分泌的包括含48個(gè)氨基酸殘基的長(zhǎng)鏈信號(hào)肽，另一個(gè)是含有21個(gè)氨基酸殘基的短鏈信號(hào)肽，其一般位于細(xì)胞內(nèi)〔16〕。目前認(rèn)為，IL-15主要是通過(guò)與其異源三聚體受體相互作用實(shí)現(xiàn)其生物學(xué)功能〔16〕。對(duì)于人體骨骼肌而言，IL-15的生物學(xué)作用主要是誘導(dǎo)肌細(xì)胞中的肌球蛋白重鏈分化并積聚，而這種生物學(xué)作用獨(dú)立于胰島素樣生長(zhǎng)因子(IGFs)〔14〕。與其他組織相比，骨骼肌中的IL-15 mRNA與其蛋白水平均較高，因此，IL-15已被確定為是肌肉生長(zhǎng)過(guò)程中調(diào)節(jié)合成代謝的關(guān)鍵生物活性物質(zhì)〔27〕。除了能夠促進(jìn)骨骼肌合成代謝外，研究還發(fā)現(xiàn)IL-15在調(diào)節(jié)脂代謝方面也顯示了極為重要的作用，有證據(jù)表明血液循環(huán)中IL-15水平升高會(huì)誘導(dǎo)體脂肪含量顯著減少，同時(shí)骨礦物質(zhì)含量顯著增加，而瘦體重或其他細(xì)胞因子水平并無(wú)明顯變化〔27〕。值得注意的是，人體實(shí)驗(yàn)顯示血液循環(huán)中IL-15水平僅與軀干脂肪含量呈負(fù)相關(guān)，而與四肢脂肪含量則不存在這種關(guān)系〔28〕。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)顯示，利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)使小鼠骨骼肌高度表達(dá)IL-15后，內(nèi)臟脂肪含量顯著降低，但皮下脂肪組織則沒(méi)有發(fā)生顯著變化〔16〕。還有研究顯示一次力量訓(xùn)練即可誘導(dǎo)骨骼肌IL-15 mRNA顯著增加，但這主要發(fā)生在Ⅱ型肌纖維，并在一定程度上促進(jìn)了Ⅱ型肌肥大〔29〕。

3.4BDNF BDNF是1982年首次發(fā)現(xiàn)的，其廣泛分布于中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)，對(duì)神經(jīng)元存活、分化、生長(zhǎng)發(fā)育起重要作用〔30〕。有報(bào)道稱(chēng)阿爾茨海默病患者海馬樣本顯示BDNF mRNA水平與血漿蛋白水平均顯著降低，嚴(yán)重抑郁癥患者血清BDNF水平與正常人比較也明顯下降，因此，血漿BDNF被認(rèn)為是老年婦女記憶減退和一般認(rèn)知功能降低的生物標(biāo)志物，同時(shí)其還被證明是中老年婦女死亡風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)因子〔31〕。研究還發(fā)現(xiàn)血漿低水平BDNF與肥胖及2型糖尿病發(fā)生發(fā)展也存在密切關(guān)系〔32〕。人體實(shí)驗(yàn)顯示，高血糖環(huán)境可明顯抑制BDNF水平輸出。這在一定程度上解釋了低水平BDNF與2型糖尿病及胰島素抵抗之間的關(guān)聯(lián)〔16〕。這些研究結(jié)果提示BDNF在胰島素抵抗與能量平衡的過(guò)程中可能起重要的鏈接作用。最近的研究發(fā)現(xiàn)，人體運(yùn)動(dòng)后骨骼肌BDNF mRNA和蛋白表達(dá)均增加，然而并未發(fā)現(xiàn)血液循環(huán)中BDNF水平上升〔30〕。此外，有證據(jù)表明電刺激肌肉可使骨骼肌BDNF mRNA和蛋白表達(dá)增加〔16〕。研究顯示8 w跑臺(tái)訓(xùn)練可以提高出生早期大鼠腓腸肌BDNF蛋白表達(dá)水平，同促進(jìn)神經(jīng)-肌肉接頭發(fā)育〔33〕。同時(shí)，需要強(qiáng)調(diào)的是，BDNF還可通過(guò)增加AMPK磷酸化和乙酰輔酶A羧化酶(ACC)活性進(jìn)而促進(jìn)骨骼肌對(duì)脂肪酸氧化能力，而骨骼肌氧化能力的提高對(duì)改善脂肪代謝及體成分具有重要意義〔31〕。

3.5EPO人體中的EPO主要是由腎臟和肝臟分泌的，其能夠刺激幼稚紅細(xì)胞的增生，血紅蛋白化和紅細(xì)胞的成熟，提高血液的載氧能力，研究認(rèn)為EPO也是一種重要的肌細(xì)胞因子(Myokine)，研究人員利用電轉(zhuǎn)移基因手段使小鼠骨骼肌過(guò)度表達(dá)EPO后發(fā)現(xiàn)，小鼠血清EPO和血紅蛋白水平均顯著增加數(shù)百倍〔16〕。對(duì)肥胖小鼠進(jìn)行EPO轉(zhuǎn)基因后，僅12 w肥胖小鼠體重就減少了23％，雙能X射線(xiàn)(DXA)掃描顯示其脂肪組織減少了28％，并認(rèn)為這是其體重下降的主要原因，同時(shí)肥胖小鼠空腹胰島素水平和糖耐量均得到顯著改善，當(dāng)骨骼肌表達(dá)EPO后肌肉體積即可增加14％，同時(shí)骨骼肌血管生成率還增加了25％，這使得骨骼肌對(duì)脂肪酸的氧化能力顯著增加〔34〕。然而，電轉(zhuǎn)移基因手段使骨骼肌過(guò)度表達(dá)EPO形成的人工模型，并不證明運(yùn)動(dòng)過(guò)程中EPO是由骨骼肌細(xì)胞分泌的。研究發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)鍛煉可以使受試者腿部肌肉分泌EPO入血，血漿EPO水平明顯提高〔34〕。進(jìn)而證明了EPO屬于Myokines范疇，其可能以旁分泌和內(nèi)分泌的方式影響其他器官代謝狀態(tài)。研究顯示運(yùn)動(dòng)可以引起骨骼肌EPO受體(EPOR) mRNA和EPOR相關(guān)Janus激酶(JAK) 2的磷酸化顯著增加〔16，34〕，提示EPO信號(hào)可能是通過(guò)EPOR參與了運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)骨骼肌產(chǎn)生生物適應(yīng)的過(guò)程。3.6 LIF LIF是1984年在大鼠骨髓樣白血病M1細(xì)胞內(nèi)發(fā)現(xiàn)的，其屬于IL-6細(xì)胞因子家族中的一員，最初觀(guān)察到的LIF功能主要與髓系白血病細(xì)胞終末分化有關(guān)，具有促進(jìn)凋亡和抑制增殖的作用〔35〕。但今天LIF已知的功能包括刺激血小板形成，造血細(xì)胞增殖，骨細(xì)胞與神經(jīng)元形成，肌肉衛(wèi)星細(xì)胞增殖等。LIF可在多種細(xì)胞中表達(dá)，包括活化的T細(xì)胞、單核細(xì)胞、肝成纖維細(xì)胞、骨髓基質(zhì)細(xì)胞及骨骼肌細(xì)胞。對(duì)于骨骼肌細(xì)胞而言，LIF可在Ⅰ型肌纖維內(nèi)低水平表達(dá)，其功能與骨骼肌纖維的增長(zhǎng)與再生有關(guān)〔35，36〕。Broholm等〔37〕首先證明有氧運(yùn)動(dòng)可顯著增加LIF在人類(lèi)骨骼肌的表達(dá)。受試者以60％最大攝氧量進(jìn)行3 h自行車(chē)運(yùn)動(dòng)后，肌組織活檢顯示LIF mRNA在骨骼肌表達(dá)增加了約4倍，運(yùn)動(dòng)停止后逐漸降低至安靜水平〔37〕。相關(guān)研究認(rèn)為人體骨骼肌LIF mRNA和蛋白表達(dá)的增加主要是因?yàn)槭艿桨|(zhì)內(nèi)Ca2+載體與離子霉素刺激引起的，這被認(rèn)為是運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)骨骼肌LIF表達(dá)與分泌的主要分子生物學(xué)機(jī)制。因此，在骨骼肌收縮過(guò)程中胞質(zhì)Ca2+濃度的變化可能是神經(jīng)肌肉活動(dòng)改變LIF基因轉(zhuǎn)錄主要信號(hào)〔36，37〕。迄今為止，很多研究小組都證實(shí)了LIF在誘導(dǎo)衛(wèi)星細(xì)胞和成肌細(xì)胞增殖方面具有的重要作用，同時(shí)LIF還可以防止衛(wèi)星細(xì)胞和成肌細(xì)胞過(guò)早分化，這些環(huán)節(jié)涉及JAK1，信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)子和轉(zhuǎn)錄激活子(STAT1)和STAT3等級(jí)聯(lián)信號(hào)的激活〔38〕。但LIF受體并不在成熟肌纖維表達(dá)，而主要在衛(wèi)星細(xì)胞表達(dá)，提示LIF只對(duì)衛(wèi)星細(xì)胞產(chǎn)生作用〔37〕。需要強(qiáng)調(diào)的是運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，骨骼肌內(nèi)LIF是以自分泌和(或)旁分泌方式發(fā)揮作用的，LIF主要與衛(wèi)星細(xì)胞質(zhì)膜附近的LIF受體結(jié)合，刺激衛(wèi)星細(xì)胞增殖，參與肌肉適應(yīng)及肌肉損傷后的再生。而且長(zhǎng)期規(guī)律運(yùn)動(dòng)對(duì)LIF在骨骼肌表達(dá)與分泌是必要的。

4　肌細(xì)胞因子介導(dǎo)運(yùn)動(dòng)改善慢性非傳染性疾病的主要機(jī)制

低水平體力活動(dòng)可引起體脂肪過(guò)度累積，而越來(lái)越多的證據(jù)表明皮下脂肪組織量增加對(duì)機(jī)體健康的不利影響很小，甚至還有助于抵抗慢性非傳染性疾病，而內(nèi)臟與肌肉中存在較多脂肪時(shí)才會(huì)對(duì)機(jī)體健康造成不利影響〔8，11〕。這是因?yàn)閮?nèi)臟脂肪組織比皮下脂肪組織更容易誘發(fā)炎癥反應(yīng)，其中巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)脂肪組織被認(rèn)為是引發(fā)炎癥的主要原因，當(dāng)炎癥發(fā)生時(shí)脂肪細(xì)胞的凋亡或壞死增加，使其儲(chǔ)存脂肪能力受損，進(jìn)而發(fā)生脂肪異位〔3～5〕?？梢?jiàn)，低水平體力活動(dòng)誘導(dǎo)的慢性炎癥是胰島素抵抗、動(dòng)脈粥樣硬化、心血管疾病及神經(jīng)退行性病的重要誘因。規(guī)律運(yùn)動(dòng)對(duì)炎癥相關(guān)慢性非傳染性疾病的保護(hù)作用可能要?dú)w因于運(yùn)動(dòng)的抗炎作用，而運(yùn)動(dòng)中骨骼肌釋放的某些肌細(xì)胞因子可能參與其中，這些生物活性物質(zhì)除了能夠促進(jìn)肌細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定外，還參與了對(duì)多個(gè)器官功能的調(diào)節(jié)，如對(duì)肝臟、脂肪組織功能的調(diào)節(jié)等。目前認(rèn)為主要肌細(xì)胞因子介導(dǎo)運(yùn)動(dòng)改善慢性非傳染性疾病的相關(guān)機(jī)制主要如下。

4.1促進(jìn)功能性器官內(nèi)脂肪氧化抑制炎癥的發(fā)展脂肪組織所釋放的炎癥因子在慢性非傳染性疾病的發(fā)生與發(fā)展中起關(guān)鍵作用，有些肌細(xì)胞因子參與了運(yùn)動(dòng)的抗炎癥過(guò)程。例如，肌源性IL-6在促進(jìn)肝臟、骨骼肌等器官內(nèi)脂肪組織氧化的同時(shí)能夠顯著抑制一些炎癥因子的產(chǎn)生〔17〕; IL-15也具有調(diào)節(jié)內(nèi)臟脂肪含量和抑制炎癥發(fā)展的作用〔29〕。炎癥水平的下降有助于骨骼肌、脂肪、肝臟等組織胰島素敏感度的提升〔14〕，這對(duì)于改善器官功能是必要的。因此，抗炎癥治療是防治慢性非傳染性疾病的重要策略。

4.2促進(jìn)骨骼肌代謝能力提高機(jī)體安靜代謝率骨骼肌含量減少引起的機(jī)體安靜代謝率下降是慢性非傳染性疾病的重要誘因〔12〕，肌肉收縮過(guò)程中所釋放的某些肌細(xì)胞因子具有促進(jìn)骨骼肌物質(zhì)代謝的作用，研究顯示肌源性IL-8可以刺激骨骼肌血管形成，LIF能夠促進(jìn)肌肉衛(wèi)星細(xì)胞增殖，而B(niǎo)DNF與EPO也可使骨骼肌物質(zhì)代謝能力明顯提升〔25，26，32，37〕?？梢?jiàn)，相關(guān)肌細(xì)胞因子參與了運(yùn)動(dòng)提高骨骼肌物質(zhì)代謝能力與肌肉增大的過(guò)程，這將直接提高機(jī)體安靜代謝率。

4.3改善骨骼肌功能促進(jìn)運(yùn)動(dòng)能力慢性非傳染性疾病患者普遍存在骨骼肌功能下降的現(xiàn)象，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的肌細(xì)胞因子除了降低炎癥、改善骨骼肌胰島素抵抗、增強(qiáng)骨骼肌脂肪酸氧化能力外，有些肌細(xì)胞因子可能還有助于改善慢性非傳染性疾病患者神經(jīng)-骨骼肌的工作能力。研究顯示運(yùn)動(dòng)可以通過(guò)上調(diào)骨骼肌BDNF蛋白表達(dá)水平，促進(jìn)神經(jīng)-肌肉接頭發(fā)育〔33〕，運(yùn)動(dòng)后IL-15表達(dá)的增加有利于骨骼肌Ⅱ型肌纖維的選擇性增大〔29〕，這或許有助于骨骼肌減少相關(guān)疾病的康復(fù)。

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〔2013-12-15修回〕

(編輯杜娟)

通訊作者:陳巍(1981-)，男，博士，講師，主要從事運(yùn)動(dòng)防治慢性病的生理學(xué)機(jī)制研究。

基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金(No．81472992) ;秦皇島市社會(huì)科學(xué)聯(lián)委托課題(No．201506174) ;燕山大學(xué)青年教師自主研究計(jì)劃課題(No．14LGB030)

〔中圖分類(lèi)號(hào)〕R734.2

〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕A

〔文章編號(hào)〕1005-9202(2015) 16-467904-;

doi:10.3969/j.issn.1005-9202.2015.16.138