唐韶慨,耿元文,林琴琴,李若明,王柏慧,余一榮,李 浩
體力活動(dòng)缺乏是當(dāng)今社會(huì)存在的普遍問題,世界衛(wèi)生組織早在2002年已將其列為導(dǎo)致發(fā)達(dá)國家人口死亡的主要原因之一[1]。運(yùn)動(dòng)作為一種疾病非藥物干預(yù)手段,具有便捷、經(jīng)濟(jì)、安全及高效等優(yōu)勢,其健康促進(jìn)效應(yīng)已得到廣泛認(rèn)可,但具體機(jī)制尚未闡明。運(yùn)動(dòng)健康促進(jìn)效應(yīng)是一種涉及神經(jīng)—內(nèi)分泌—代謝—免疫等多個(gè)系統(tǒng)的全身性保護(hù)效應(yīng),其核心是通過運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的缺氧、氧化應(yīng)激和機(jī)械力刺激(例如血流加速)等激活機(jī)體內(nèi)源性保護(hù)機(jī)制[2]。新興研究表明,運(yùn)動(dòng)可誘導(dǎo)多種組織和器官分泌“運(yùn)動(dòng)因子(Exerkine)”參與代謝保護(hù),展示出組織器官間“相互作用”在運(yùn)動(dòng)健康促進(jìn)效應(yīng)中的重要性與可能性[3]。
Pedersen等于2004年正式提出“運(yùn)動(dòng)因子”一詞,肌肉收縮時(shí)產(chǎn)生的白細(xì)胞介素-6(Interleukin 6,IL-6)為首個(gè)被人們確定的運(yùn)動(dòng)因子[4]。Safdar等于2016年提出此概念,即運(yùn)動(dòng)可誘導(dǎo)骨骼肌和其他器官釋放的抗凝血肽、核酸及代謝物等物質(zhì)可進(jìn)入細(xì)胞外液或血液中,以自分泌信號(hào)實(shí)現(xiàn)細(xì)胞自身“自我對話”,也可以旁分泌信號(hào)和內(nèi)分泌信號(hào)分別與鄰近和遠(yuǎn)處器官(組織)的細(xì)胞進(jìn)行交互作用,其中肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子研究較為廣泛[5]。近年來,運(yùn)動(dòng)調(diào)控肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子的相關(guān)研究以藥物靶點(diǎn)篩選和疾病診斷及預(yù)防為研究導(dǎo)向,取得了長足的進(jìn)步與發(fā)展。研究證實(shí),肌肉運(yùn)動(dòng)因子卵泡抑素樣蛋白1可以抑制細(xì)胞凋亡和炎癥反應(yīng)[6];脂肪運(yùn)動(dòng)因子愛帕琳肽可以促進(jìn)血管生成[7];肝臟運(yùn)動(dòng)因子胰島素樣生長因子-1(Insulin-like growth factor 1,IGF-1)可以提高能量代謝[8]和降低血糖[9],說明肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子可能作為疾病的潛在治療靶點(diǎn),對機(jī)體發(fā)揮保護(hù)效應(yīng)。此外,運(yùn)動(dòng)可調(diào)控肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子水平,預(yù)防多種代謝性疾病或延緩其過程。運(yùn)動(dòng)可顯著增加1型糖尿病兒童血液中脂聯(lián)素(Adiponectin,ADPN)水平,下調(diào)糖化血紅蛋白(Glycated hemoglobin,HbA1C)水平,明顯增強(qiáng)下肢肌力,增加胰島素敏感性[10];可刺激骨骼肌分泌IL-6、鳶尾素、IGF-1和成纖維細(xì)胞生長因子2(Fibroblast growth factor,F(xiàn)GF2),能夠?qū)褂捎诟腥疽鸬募毙匝装Y和由于缺乏運(yùn)動(dòng)、衰老或代謝紊亂引起的慢性低度炎癥,延緩肌肉減少癥[11]。鑒于此,本研究對國內(nèi)外關(guān)于運(yùn)動(dòng)調(diào)控肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子的相關(guān)研究現(xiàn)狀及熱點(diǎn)進(jìn)行文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)研究,以期為今后開展運(yùn)動(dòng)調(diào)控肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子的相關(guān)研究提供參考。
關(guān)于運(yùn)動(dòng)調(diào)控肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子相關(guān)研究的文獻(xiàn)資料來源于國內(nèi)“CNKI”中文期刊數(shù)據(jù)庫(166篇)和國外“Web of Science(WoS)”核心合集數(shù)據(jù)庫(632篇)。由于Pedersen于2004年正式提出“Exerkine”概念[4],因此檢索時(shí)間均設(shè)置為2004年1月1日至2020年12月25日。在“CNKI”中文核心期刊數(shù)據(jù)庫的檢索詞為“運(yùn)動(dòng)”或“身體活動(dòng)”,并在上述檢索結(jié)果中增加檢索詞“肝臟運(yùn)動(dòng)因子”或“肌肉運(yùn)動(dòng)因子”或“脂肪運(yùn)動(dòng)因子”或“運(yùn)動(dòng)因子”進(jìn)行檢索,檢索范圍為北大核心期刊。在“WoS”的核心合集數(shù)據(jù)庫的檢索詞為“ExerciseOR TrainingOR Sport”AND“Myokines OR Adipokines OR Hepatokines OR Exerkines”,檢索范圍為SCI-E和SSCI期刊。
本研究對中文文獻(xiàn)采用“CNKI”期刊檢索系統(tǒng)中“可視化分析”功能進(jìn)行計(jì)量分析;對外文文獻(xiàn)以“純文本”格式導(dǎo)出并保存,采用“Cite Space V5.7.R4.64bit”軟件對保存文獻(xiàn)進(jìn)行圖譜繪制與分析[12]。
閱讀“CNKI”圖譜時(shí),“圓點(diǎn)”代表關(guān)鍵詞,“圓點(diǎn)”間連線越粗表示各關(guān)鍵詞之間共現(xiàn)次數(shù)越多,“圓點(diǎn)”面積越大代表關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻次越高。閱讀“Cite Space V”圖譜時(shí),時(shí)間分區(qū)為1,圖譜中節(jié)點(diǎn)表示每個(gè)國家(地區(qū))或關(guān)鍵詞,節(jié)點(diǎn)面積越大代表每個(gè)國家(地區(qū))發(fā)文頻次或關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻次越高,節(jié)點(diǎn)間連線的粗細(xì)表示合作關(guān)系或共現(xiàn)關(guān)系強(qiáng)弱。中心性是衡量節(jié)點(diǎn)在圖譜網(wǎng)絡(luò)中重要性的關(guān)鍵指標(biāo),其數(shù)值大小表示與其他節(jié)點(diǎn)聯(lián)系的緊密程度[13]。
2.1.1 國內(nèi)關(guān)于運(yùn)動(dòng)調(diào)控肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子相關(guān)研究的發(fā)文量分布
在“CKNI”數(shù)據(jù)庫中分析檢索結(jié)果,得到出版年發(fā)文情況如圖1所示。我國在運(yùn)動(dòng)調(diào)控肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子相關(guān)研究中的首篇文獻(xiàn)為孫佛曉等于2004年在《中國臨床康復(fù)》雜志發(fā)表的《運(yùn)動(dòng)和細(xì)胞因子》。該文綜述了細(xì)胞因子的分子生物學(xué)特性、運(yùn)動(dòng)中細(xì)胞因子的變化特點(diǎn)及運(yùn)動(dòng)調(diào)控細(xì)胞因子水平變化的可能機(jī)制,證實(shí)單核細(xì)胞、氧自由基、內(nèi)毒素血癥及肌肉損傷與運(yùn)動(dòng)中及運(yùn)動(dòng)后細(xì)胞因子水平變化密切相關(guān)[14]。2004—2020年間運(yùn)動(dòng)調(diào)控肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子的相關(guān)研究共發(fā)文166篇,年發(fā)文總體呈緩慢上升趨勢,其中2020年發(fā)文量最多(19篇)。
圖1 國內(nèi)關(guān)于運(yùn)動(dòng)調(diào)控肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子相關(guān)研究的發(fā)文量統(tǒng)計(jì)結(jié)果
2.1.2 國內(nèi)關(guān)于運(yùn)動(dòng)調(diào)控肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子的研究熱點(diǎn)
關(guān)鍵詞是研究內(nèi)容的核心及凝練,其出現(xiàn)頻次越多表示相關(guān)研究內(nèi)容為此領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)[15]。在“CNKI”可視化分析功能中設(shè)置出現(xiàn)頻次為“10”,得到國內(nèi)關(guān)于運(yùn)動(dòng)調(diào)控肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子相關(guān)研究的關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜(見圖2)。由圖2可知,在共現(xiàn)強(qiáng)度方面“胰島素抵抗(Insulin resistance,IR)”與“脂肪組織”之間共現(xiàn)強(qiáng)度最強(qiáng),共現(xiàn)次數(shù)為13次。其他關(guān)鍵詞共現(xiàn)強(qiáng)度相對較弱,共現(xiàn)次數(shù)均小于10次。在出現(xiàn)頻次方面IR“圓點(diǎn)”面積最大,出現(xiàn)頻次為36次;有氧運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)頻次位列第2(26次);脂肪組織(20次)、運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練(19次)、跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)(18次)和大鼠骨骼肌(17次)等關(guān)鍵詞“圓點(diǎn)”面積相當(dāng),出現(xiàn)頻次次之。由圖2可知,當(dāng)前國內(nèi)運(yùn)動(dòng)調(diào)控肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子的相關(guān)研究范疇較廣,研究熱點(diǎn)主要集中在以下3方面。
圖2 國內(nèi)關(guān)于運(yùn)動(dòng)調(diào)控肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子相關(guān)研究的關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖
2.1.2.1 熱點(diǎn)Ⅰ:有氧運(yùn)動(dòng)調(diào)控脂肪運(yùn)動(dòng)因子改善IR
IR是指正常劑量的胰島素產(chǎn)生低于其正常生物學(xué)效應(yīng)的一種狀態(tài),主要表現(xiàn)為胰島素作用的靶組織和靶器官葡萄糖攝取能力下降,IR通常與心血管疾病(Cardiovascular disease,CVD)、肥胖、癌癥和2型糖尿病(Type 2 diabetes mellitus,T2DM)等疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)[16]。有研究發(fā)現(xiàn),有氧運(yùn)動(dòng)可顯著降低肥胖青少年血清IL-1、IL-6及腫瘤壞死因子-α(Tumor necrosis factor,TNF-α)水平,改善肥胖青少年脂肪堆積及IR[17]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí),有氧運(yùn)動(dòng)可顯著上調(diào)高脂飲食誘導(dǎo)的IR大鼠肝臟鋅-α2-糖蛋白和過氧化物酶體增殖物激活受體γ輔激活因子-1α(Peroxisome proliferator-ac-tivated receptor gamma coactivator,PGC-1α)表達(dá),刺激脂肪分解,改善大鼠血脂代謝和IR狀態(tài)[18]。有氧運(yùn)動(dòng)可顯著降低老年肥胖IR大鼠血清及脂肪組織中內(nèi)臟脂肪組織源性絲氨酸蛋白酶抑制劑(Visceral adipose tissue-derived serine proteaseinhibitor,VASPIN)基因及蛋白表達(dá),改善老年肥胖大鼠IR并降低血糖[19]。此外,長期有氧運(yùn)動(dòng)可顯著下調(diào)IR小鼠脂肪組織中TNF-α活性并上調(diào)ADPN基因表達(dá),顯著改善IR小鼠胰島素敏感性[20]。綜上可見,有氧運(yùn)動(dòng)可通過調(diào)控脂肪運(yùn)動(dòng)因子表達(dá)水平改善胰島素敏感性。
2.1.2.2 熱點(diǎn)Ⅱ:不同運(yùn)動(dòng)方式及運(yùn)動(dòng)負(fù)荷對肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子表達(dá)的影響
有研究證實(shí),8周20 m/min速度的跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)顯著升高T2DM大鼠骨骼肌腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(Brainderived neurotrophic factor,BDNF)表達(dá),促進(jìn)大鼠骨骼肌脂肪代謝,改善血脂水平;50%1RM、75%1RM、90%1RM及1RM強(qiáng)度負(fù)重爬梯訓(xùn)練可使T2DM大鼠骨骼肌核因子-κB和TNF-α表達(dá)顯著下調(diào),骨骼肌代謝提高,大鼠血糖水平明顯改善[21]。與高脂安靜大鼠相比,高脂飲食大鼠進(jìn)行8周跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)干預(yù)(60%~70%VO2max)后,皮下脂肪組織中血管內(nèi)皮生長因子受體2(Vascularendothelialgrowthfactorreceptor2,VEGFR2)表達(dá)顯著升高,解偶聯(lián)蛋白1(Uncoupling protein 1,UCP-1)表達(dá)降低,睪周脂肪組織中VEGF、VEGFR2、血小板內(nèi)皮細(xì)胞黏附分子及UCP-1表達(dá)均顯著降低,腎周脂肪組織中VEGF、VEGFR2及內(nèi)皮細(xì)胞黏附分子表達(dá)均顯著升高[22]。8周跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)(40 min/d,前5 d跑臺(tái)速度逐漸從5 m/min增加到15 m/min;第2周,跑臺(tái)速度從16 m/min增加到22 m/min,以后每周跑速增加2 m/min)顯著提高T1DM大鼠海馬神經(jīng)生長因子表達(dá),下調(diào)TNF-α表達(dá),提高T1DM大鼠學(xué)習(xí)記憶能力[23]。此外,對小鼠進(jìn)行8周50 min/d游泳運(yùn)動(dòng)或下坡跑運(yùn)動(dòng)干預(yù)研究,結(jié)果顯示,游泳運(yùn)動(dòng)可顯著下調(diào)T2DM小鼠股骨FGF23表達(dá),上調(diào)脂質(zhì)蛋白2(Lipocalin 2,LCN2)表達(dá),T2DM小鼠股骨濕重顯著下降;而下坡跑可顯著升高小鼠股骨骨鈣素、FGF23和LCN2表達(dá),明顯提高小鼠股骨和脛腓骨濕重及骨質(zhì)量[24]。由此可知,不同運(yùn)動(dòng)方案可調(diào)控肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子差異性表達(dá)。
2.1.2.3 熱點(diǎn)Ⅲ:肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子對代謝性疾病的調(diào)控作用
代謝性疾病包括T2DM、肥胖、CVD及代謝相關(guān)癌癥等,其發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,與遺傳、環(huán)境、缺乏運(yùn)動(dòng)等因素有關(guān)。運(yùn)動(dòng)促進(jìn)健康是一種系統(tǒng)、綜合性效應(yīng),其可通過肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子實(shí)現(xiàn)組織器官之間相互作用,發(fā)揮健康促進(jìn)效益。有研究證實(shí),作為運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)分泌的細(xì)胞因子,鳶尾素可在骨骼肌、脂肪組織中廣泛表達(dá),可通過促進(jìn)白色脂肪組織棕化、改善IR、提高認(rèn)知功能等作用降低肥胖、T2DM、CVD和神經(jīng)認(rèn)知性疾病患病風(fēng)險(xiǎn)[25]。IGF-1是與胰島素分子結(jié)構(gòu)類似的多肽類物質(zhì),主要由肝臟和骨骼肌分泌,其可通過抑制氧化應(yīng)激、細(xì)胞凋亡、炎癥反應(yīng)等病理生理過程,延緩肌肉減少癥等代謝性疾病的發(fā)生發(fā)展[26]。瘦素和ADPN是白色脂肪組織分泌的脂肪運(yùn)動(dòng)因子,可通過調(diào)節(jié)血管穩(wěn)態(tài)、降低內(nèi)臟脂肪積累、改善IR、促進(jìn)血管生成等功能改善CVD[27]。此外,IL-6、IL-8、IL-15、BDNF、促紅細(xì)胞生成素、白血病抑制因子等運(yùn)動(dòng)因子在肌骨代謝異常中同樣發(fā)揮關(guān)鍵作用[28]。綜上分析,肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子與代謝性疾病發(fā)病進(jìn)程密切相關(guān)。
2.2.1 國外關(guān)于運(yùn)動(dòng)調(diào)控肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子相關(guān)研究的發(fā)文量分布
通過“WoS”的分析檢索結(jié)果功能得到出版年發(fā)文情況如圖3所示。在納入的相關(guān)文獻(xiàn)中,國外關(guān)于運(yùn)動(dòng)調(diào)控肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子相關(guān)研究的首篇文獻(xiàn)為Pedersen等于2004年發(fā)表在Proceedings of the Nutrition Society。該文綜述肌肉收縮時(shí)產(chǎn)生的肌肉運(yùn)動(dòng)因子IL-6具有多種生物學(xué)作用,運(yùn)動(dòng)中補(bǔ)充碳水化合物可抑制肌肉收縮時(shí)IL-6的釋放,認(rèn)為肌肉來源的IL-6符合運(yùn)動(dòng)因子的標(biāo)準(zhǔn)[4]。運(yùn)動(dòng)調(diào)控肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子相關(guān)研究的16年間年平均發(fā)文為39.5篇,最多為2019年(83篇)。圖4顯示,根據(jù)普賴斯文獻(xiàn)增長規(guī)律的4個(gè)階段[29],2017年應(yīng)為研究的快速發(fā)展階段,但實(shí)際并不相符,未出現(xiàn)文獻(xiàn)累計(jì)數(shù)量“爆發(fā)式”增長,與文獻(xiàn)指數(shù)增長規(guī)律有極大的差距,說明國外關(guān)于運(yùn)動(dòng)調(diào)控肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子的相關(guān)研究處于初始發(fā)展階段。
圖3 國外關(guān)于運(yùn)動(dòng)調(diào)控肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子相關(guān)研究的發(fā)文量統(tǒng)計(jì)結(jié)果
圖4 文獻(xiàn)年度累計(jì)與文獻(xiàn)增長規(guī)律指數(shù)的擬合曲線比較
2.2.2 國外關(guān)于運(yùn)動(dòng)調(diào)控肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子相關(guān)研究的國家(地區(qū))分布
通過“Cite Space V”析出的合作網(wǎng)絡(luò)圖譜(見圖5)可知,參與研究的國家(地區(qū))有58個(gè),但不同國家(地區(qū))的發(fā)文量差距較大。表1所示的發(fā)文量和中心性前10位國家(地區(qū))中,美國是圖譜中最大的節(jié)點(diǎn),以156篇發(fā)文量位居首位。來自美國杜克大學(xué)的Farshid發(fā)現(xiàn)[30],運(yùn)動(dòng)可上調(diào)肌肉運(yùn)動(dòng)因子C1q腫瘤壞死因子相關(guān)蛋白15(Complement C1q/tumor necrosis factor-related protein15,CTRP15)表達(dá),CTRP15可將骨骼肌與肝臟、脂肪組織中的脂質(zhì)穩(wěn)態(tài)聯(lián)系起來,以響應(yīng)能量狀態(tài)的改變,協(xié)調(diào)全身代謝。其次是德國、巴西發(fā)文量分列第2位、第3位。澳大利亞中心性最高,高達(dá)0.95,在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中占據(jù)關(guān)鍵位置,其中澳大利亞加文醫(yī)學(xué)研究所的Hjorth發(fā)現(xiàn),耐力和力量聯(lián)合訓(xùn)練可顯著增加中年男性骨骼肌和血漿中巨噬細(xì)胞集落刺激因子1(Macrophage-colony stimulating factor,CSF1)基因表達(dá),升高循環(huán)CSF1水平,并進(jìn)一步鑒定CSF1是新的肌肉運(yùn)動(dòng)因子[31]。其次是意大利和新西蘭的中心性排名分別為第2位、第3位。圖5結(jié)果顯示,國家(地區(qū))間合作以澳大利亞為主導(dǎo)的合作相對密切,以意大利、挪威、法國等為主導(dǎo)的合作次之。其中,我國與意大利、芬蘭、瑞典建立合作交流較多,但國家(地區(qū))之間總體合作關(guān)系較為單一。
圖5 國外關(guān)于運(yùn)動(dòng)調(diào)控肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子相關(guān)研究的國家(地區(qū))合作圖
表1 國外關(guān)于運(yùn)動(dòng)調(diào)控肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子相關(guān)研究的國家(地區(qū))發(fā)文量及中心性統(tǒng)計(jì)結(jié)果(前10位)
2.2.3 國外關(guān)于運(yùn)動(dòng)調(diào)控肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子相關(guān)研究的來源期刊分析
學(xué)術(shù)期刊是呈現(xiàn)研究成果的載體。通過“WoS”統(tǒng)計(jì)可知,運(yùn)動(dòng)調(diào)控肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子相關(guān)研究的632篇文獻(xiàn)共來源于320種期刊。從發(fā)文量位居前10位的期刊可知(見表2),期刊發(fā)文量排名第1位的是Frontiers in Physiology(19篇)。該期刊影響因子為4.566(2020年)。其中,來自巴西圣卡洛斯聯(lián)邦大學(xué)的Costa發(fā)現(xiàn):間歇運(yùn)動(dòng)可顯著降低肥胖大鼠血清ADPN、IL-10水平,網(wǎng)膜素和VASPIN水平無變化,間歇運(yùn)動(dòng)顯著抑制肥胖大鼠體脂增加[32]。PLoS One(17篇)發(fā)文量排名第2位,影響因子為3.240(2020年)。其中,來自匈牙利佩奇大學(xué)醫(yī)學(xué)院Rostás的一項(xiàng)關(guān)于訓(xùn)練干預(yù)對中年或老年肥胖患者外周瘦素水平影響的Meta分析發(fā)現(xiàn),訓(xùn)練干預(yù)可顯著降低中年或老年超重及肥胖患者的血液瘦素水平,且抗阻訓(xùn)練相較有氧運(yùn)動(dòng)更有效[33]。發(fā)文量分列第3位、第4位的期刊為American Journal of Physiology Endocrinology and Metabolism(13篇)、Archives of Physiology and Biochemistry(11篇),發(fā)文量前4位的期刊共刊載約9.66%的英文文獻(xiàn)。
表2 國外關(guān)于運(yùn)動(dòng)調(diào)控肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子相關(guān)研究的來源期刊發(fā)文量統(tǒng)計(jì)結(jié)果(前10位)
根據(jù)布拉德福定律,將期刊刊載的關(guān)于運(yùn)動(dòng)調(diào)控肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子相關(guān)研究領(lǐng)域的文章按數(shù)量遞減順序排列,可將該領(lǐng)域的期刊分為3種類型(核心區(qū)期刊、相關(guān)區(qū)期刊和非相關(guān)區(qū)期刊)[34]。計(jì)算公式為:K=2ln(eE×Y),K為核心區(qū)期刊,E為歐拉系數(shù)(E=0.577 2),Y為本領(lǐng)域期刊最大刊文量。本研究中Y=19,計(jì)算得出K≈7.043,按照四舍五入原則,取K值為7,即Frontiers in Physiology、PloS One等發(fā)文量排名前7位的期刊為目前運(yùn)動(dòng)調(diào)控肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子相關(guān)研究領(lǐng)域的核心區(qū)期刊。
2.2.4 國外關(guān)于運(yùn)動(dòng)調(diào)控肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子相關(guān)研究的作者分析
作者發(fā)文量可衡量其學(xué)術(shù)影響力。運(yùn)動(dòng)調(diào)控肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子相關(guān)研究領(lǐng)域的作者共3 639名,發(fā)文量位居前5位的作者分別是Tufik(8篇)、Tock(7篇)、Piano(6篇)、Carnier(6篇)、Damaso(6篇),均來自巴西圣保羅聯(lián)邦大學(xué),說明該機(jī)構(gòu)是此領(lǐng)域研究的“主力軍”。Damaso是中心性(0.02)最高的作者,其于2012年發(fā)表的“Long-Term Effects of Aerobic Plus Resistance Training on the Adipokines and Neuropeptides in Nonalcoholic Fatty Liver Disease Obese Adolescents”被引頻次(43次)最高。該研究發(fā)現(xiàn),與有氧運(yùn)動(dòng)相比,有氧聯(lián)合抗阻運(yùn)動(dòng)可顯著增加非酒精性脂肪性肝?。∟onalcoholic fatty liver disease,NAFLD)肥胖青少年血液中ADPN、瘦素水平,并顯著下調(diào)黑色素濃縮激素濃度,改善炎癥生物標(biāo)志物并降低NAFLD肥胖青少年的促食欲神經(jīng)肽濃度,并首次展示了有氧聯(lián)合抗阻運(yùn)動(dòng)方案在長期跨學(xué)科治療中的積極作用[35]。同時(shí),作者間注重團(tuán)體合作研究,以巴西圣保羅聯(lián)邦大學(xué)Tufik和Tock為核心的研究團(tuán)體,主要研究方向?yàn)槎鄬W(xué)科聯(lián)合干預(yù)對青少年肥胖生物標(biāo)志物及細(xì)胞因子指標(biāo)影響。以不列顛哥倫比亞大學(xué)的Campbell為核心的研究團(tuán)體主要開展運(yùn)動(dòng)對絕經(jīng)婦女生理指標(biāo)、運(yùn)動(dòng)因子和激素調(diào)節(jié)等研究。以德國糖尿病研究中心Eckardt為核心的團(tuán)隊(duì)致力于人體骨骼肌原代細(xì)胞釋放的新型運(yùn)動(dòng)因子鑒定、驗(yàn)證及應(yīng)用研究。同時(shí),以丹麥哥本哈根醫(yī)院的Pedersen為代表的高發(fā)文量獨(dú)立作者也廣泛存在。分析結(jié)果顯示,運(yùn)動(dòng)調(diào)控肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子的相關(guān)研究呈現(xiàn)大集中、小分散的合作關(guān)系。
2.2.5 國外關(guān)于運(yùn)動(dòng)調(diào)控肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子相關(guān)研究的前沿分析
突現(xiàn)詞是指某一時(shí)間段內(nèi)頻率變化顯著的關(guān)鍵詞,突現(xiàn)詞分析可反映出該領(lǐng)域的研究前沿[36]。利用“Cite Space V”軟件關(guān)鍵詞突發(fā)性探測功能分析出運(yùn)動(dòng)調(diào)控肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子相關(guān)研究的突現(xiàn)詞共有18個(gè)(見表3),其中,2018—2020年突現(xiàn)強(qiáng)度前3位的突現(xiàn)詞分別為:激活(4.9293)、鳶尾素(4.6965)、生物標(biāo)志物(4.207 6),本研究對該3個(gè)激增顯著的突現(xiàn)詞進(jìn)行分析。
表3 國外關(guān)于運(yùn)動(dòng)調(diào)控肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子相關(guān)研究的突現(xiàn)詞統(tǒng)計(jì)結(jié)果
2.2.5.1 激活
研究證實(shí),肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子可通過激活信號(hào)通路與疾病發(fā)生關(guān)聯(lián),進(jìn)而發(fā)揮關(guān)鍵作用[37]。研究發(fā)現(xiàn),脂肪運(yùn)動(dòng)因子CTRP3通過激活腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activatedproteinkinase,AMPK)/PGC-1α通路和轉(zhuǎn)化生長因子-β激活激酶1/c-Jun氨基末端激酶軸,提高沉默信息調(diào)節(jié)因子1(Silent information regulator 1,SIRT1)表達(dá)水平,改善心肌功能,抑制心臟發(fā)生病變[38]。肝臟運(yùn)動(dòng)因子FGF21能夠激活Ca2+/Ca2+調(diào)蛋白依賴性蛋白激酶/AMPKα和細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶/p38絲裂原活化蛋白激酶/AMPK信號(hào)通路,顯著抑制氧化應(yīng)激,增強(qiáng)主動(dòng)脈內(nèi)皮依賴性血管舒張,進(jìn)而改善小鼠主動(dòng)脈內(nèi)皮功能障礙[39]。另有研究證實(shí),運(yùn)動(dòng)可介導(dǎo)肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子相關(guān)信號(hào)通路干預(yù)疾病進(jìn)程。運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可顯著增加與長壽相關(guān)的AMPK/SIRT1/PGC-1α信號(hào)通路和腦IGF-1/磷酸化磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylino-sitol 3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)的存活通路,減少衰老引起的腦細(xì)胞凋亡和炎癥信號(hào)活動(dòng),還可增強(qiáng)海馬體的存活通路,為衰老大鼠改善認(rèn)知障礙提供新的干預(yù)方式[40]。有氧運(yùn)動(dòng)可顯著增加自發(fā)性高血壓大鼠主動(dòng)脈中胰島素受體、IGF-1R、胰島素受體底物-1(Insulin receptor substrate-1,IRS-1)和內(nèi)皮型一氧化氮合酶(Endothelial NOS,eNOS)的蛋白水平,改善內(nèi)皮依賴性胰島素/IGF-1介導(dǎo)的血管舒張,表明其部分機(jī)制是通過有氧訓(xùn)練促進(jìn)PI3K和eNOS激活及提高IGF-1R、IRS-1和eNOS的蛋白水平[41]。綜上可見,運(yùn)動(dòng)可激活肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子相關(guān)信號(hào)通路,發(fā)揮遠(yuǎn)端調(diào)節(jié)作用。
2.2.5.2 鳶尾素
Bostr?m等于2012年發(fā)現(xiàn)并報(bào)道:小鼠長期運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可使肌肉中的PGC-1α表達(dá)顯著升高,PGC-1α可刺激靶基因Ⅲ型纖維蛋白結(jié)構(gòu)域結(jié)合蛋白5(Fibronectin typeⅢdomain containing 5,F(xiàn)NDC5)表達(dá)增加,生成FNDC5代謝物Ⅲ型纖連蛋白水解后的多肽片段,該運(yùn)動(dòng)因子被稱為鳶尾素[42]。鳶尾素由肌肉、脂肪等組織合成與分泌,可使白色脂肪組織轉(zhuǎn)化成棕色脂肪,增加產(chǎn)熱,促進(jìn)能量代謝、改善IR、參與骨代謝、改善腦功能和提高認(rèn)知能力[42-48]。研究表明,通過對心肌梗死小鼠進(jìn)行抗阻運(yùn)動(dòng)、有氧運(yùn)動(dòng)、振動(dòng)運(yùn)動(dòng)及電刺激干預(yù),發(fā)現(xiàn)不同類型的運(yùn)動(dòng)和骨骼肌電刺激干預(yù)均能顯著上調(diào)心肌梗死小鼠心肌鳶尾素/FNDC5表達(dá),促進(jìn)線粒體自噬,改善心功能。其中,抗阻運(yùn)動(dòng)通過激活FNDC5/鳶尾素-PTEN誘導(dǎo)推定激酶1/人帕金森蛋白2-微管相關(guān)蛋白1輕鏈3-Ⅱ/核孔蛋白62通路,可調(diào)節(jié)線粒體自噬和抑制氧化應(yīng)激,改善心臟功能[49]。游泳運(yùn)動(dòng)可顯著增加高脂飲食大鼠血清鳶尾素水平,減少高脂飲食大鼠體脂量[50]。此外,有氧運(yùn)動(dòng)可上調(diào)阿爾茲海默癥小鼠大腦鳶尾素水平,降低小鼠焦慮水平[51]。綜上可知,不同運(yùn)動(dòng)方式可調(diào)控鳶尾素水平,降低疾病危險(xiǎn)因素。
2.2.5.3生物標(biāo)志物
生物標(biāo)志物是指揭示疾病特征、狀態(tài)或進(jìn)展的物質(zhì),劃分為前因型、篩選型、診斷型、分期型和預(yù)后型5種[52]。臨床研究證實(shí),獲得性、部分性脂肪營養(yǎng)不良(Barraquer-Simons syndrome,BSS)患者血清及萎縮脂肪組織中降脂蛋白水平顯著升高,且與患者年齡密切相關(guān)。研究表明,降脂蛋白通過促進(jìn)脂肪組織環(huán)境中不受限制的局部補(bǔ)體系統(tǒng)激活,成為參與BSS病理生理學(xué)的可靠診斷生物標(biāo)志物[53]。與健康者相比,乳腺癌和胃癌患者血清趨化素水平顯著增加,證實(shí)趨化素可作為癌癥患者預(yù)后不良的獨(dú)立預(yù)測因子[54-55]。T2DM受試者的血漿肌連接蛋白濃度顯著升高,與受試者腰臀比、體脂百分比、甘油三酯、空腹血糖、葡萄糖超負(fù)荷后2 h血糖、空腹胰島素、HbA1C和IR指數(shù)呈正相關(guān),與胰島素敏感性指數(shù)呈負(fù)相關(guān),由此推斷,肌連接蛋白可能是預(yù)測糖尿病前期和糖尿病發(fā)展的預(yù)測指標(biāo)[56]。T2DM患者血漿脂肪酸結(jié)合蛋白1(Fattyacid-bindingprotein 1,F(xiàn)ABP1)和FABP2濃度升高與糖尿病腎病獨(dú)立且顯著相關(guān),證實(shí)肝臟運(yùn)動(dòng)因子FABP1和FABP2可能是糖尿病腎病的新型生物標(biāo)志物[57]。綜上可知,肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子可作為判斷疾病發(fā)生發(fā)展的生物標(biāo)志物。
2.2.6 國外運(yùn)動(dòng)調(diào)控肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子相關(guān)研究的熱點(diǎn)分析
利用“CiteSpace V”軟件時(shí)間線功能可分析出運(yùn)動(dòng)調(diào)控肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子相關(guān)研究領(lǐng)域的聚類演變及研究熱點(diǎn)[58](見圖6)。根據(jù)包含關(guān)鍵詞多少劃分,時(shí)間線視圖中共生成10個(gè)聚類標(biāo)簽,此聚類模塊值(Q=0.203 3,S=0.851 6>0.7)表明聚類具有較高的可信性[12]。由于聚類標(biāo)簽不能直觀展示出各個(gè)聚類節(jié)點(diǎn)數(shù)、研究關(guān)鍵詞、覆蓋值等重要信息,本研究對相關(guān)信息進(jìn)行了簡要?dú)w納(見表4)。根據(jù)聚類名稱及聚類內(nèi)容的不同,本研究將關(guān)鍵詞分為3大聚類研究群進(jìn)行分析。
表4 國外關(guān)于運(yùn)動(dòng)調(diào)控肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子相關(guān)研究的關(guān)鍵詞聚類結(jié)果
圖6 國外關(guān)于運(yùn)動(dòng)調(diào)控肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子相關(guān)研究的時(shí)間線視圖
2.2.6.1 聚類群Ⅰ:運(yùn)動(dòng)調(diào)控肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子對肥胖的影響研究
聚類群Ⅰ包括:聚類#0、#6和#8。肥胖是由遺傳、環(huán)境等多種因素引起人體脂肪過量堆積、脂肪組織增多、脂肪比例異常的一種不健康狀態(tài)。瘦素主要是由脂肪細(xì)胞合成分泌的一種肽類激素,作用于下丘腦弓狀核,通過神經(jīng)—內(nèi)分泌軸對免疫、神經(jīng)、生殖等系統(tǒng)發(fā)揮重要保護(hù)作用[59]。研究證實(shí),肥胖患者常常伴有瘦素抵抗現(xiàn)象[60]。綜上可知,減輕瘦素抵抗對治療肥胖及其相關(guān)疾病具有重要意義。研究發(fā)現(xiàn),有氧結(jié)合抗阻運(yùn)動(dòng)可顯著上調(diào)肥胖女性血液瘦素和ADPN水平,明顯改善血糖水平和胰島素敏感性,降低肥胖女性體脂率、體重和腰圍[61]。運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食干預(yù)可顯著降低肥胖兒童血清瘦素水平,緩解瘦素抵抗,顯著升高鳶尾素水平,降低體脂及體重,改善相關(guān)人體測量參數(shù)和代謝參數(shù)[62]。這說明運(yùn)動(dòng)可顯著提高瘦素的表達(dá)水平,改善肥胖。
TNF-α是腫瘤壞死因子家族的一員,主要由激活的單核細(xì)胞與巨噬細(xì)胞分泌,在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中由小膠質(zhì)細(xì)胞、星形細(xì)胞、神經(jīng)元等產(chǎn)生[63-64]。TNF-α可以通過自分泌或旁分泌方式作用于脂肪細(xì)胞,具有防止脂肪堆積和提高脂肪代謝等作用[65]。研究證實(shí),運(yùn)動(dòng)可顯著下調(diào)超重或肥胖女性血清TNF-α、TNF-RI和TNF-RII水平,改善肥胖引起的IR,降低肥胖受試者體重[66]。運(yùn)動(dòng)加飲食干預(yù)可降低肥胖患者體內(nèi)TNF-α水平,減輕肥胖患者體重[67]。有氧運(yùn)動(dòng)顯著上調(diào)超重女性血清TNF-α、IL-15、IL-18和瘦素水平,降低超重女性體重和脂肪含量[68]。上述說明,運(yùn)動(dòng)可通過調(diào)控TNF-α表達(dá)提高脂肪代謝。
2.2.6.2 聚類群Ⅱ:運(yùn)動(dòng)調(diào)控肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子對CVD的影響研究
聚類群Ⅱ包括:聚類#3、#4和#7?!吨袊难芙】蹬c疾病報(bào)告2020概要》顯示,我國CVD患病人數(shù)高達(dá)3億3000萬,且預(yù)計(jì)未來10年患病率持續(xù)上升[69]。心血管代謝風(fēng)險(xiǎn)疾病包括高血壓、高血脂、超重肥胖等[70]。研究證實(shí),有氧結(jié)合抗阻運(yùn)動(dòng)可顯著降低肥胖女性血清CTRP-3水平、視黃醇結(jié)合蛋白4水平,輕度增加CTRP-5水平,改善肥胖女性代謝綜合征和IR等心臟代謝危險(xiǎn)因素[71]。有氧運(yùn)動(dòng)可顯著下調(diào)CVD高危人群血清細(xì)胞間黏附分子-1水平,有效預(yù)防血管內(nèi)皮損傷[72]。此外,有氧運(yùn)動(dòng)還可提高人體組織中IGF-1水平,通過激活I(lǐng)GF-1R/Akt通路,降低血液膽固醇水平,降低心血管代謝危險(xiǎn)因素[73-74]??梢娺\(yùn)動(dòng)可介導(dǎo)肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子改善CVD。
細(xì)胞凋亡由Kerr等于1972年首次發(fā)現(xiàn),且一直是近些年的研究熱點(diǎn)[75]。細(xì)胞凋亡是細(xì)胞特殊的死亡方式,是一種自身調(diào)控下的主動(dòng)死亡過程,多種CVD發(fā)生發(fā)展過程涉及細(xì)胞凋亡。研究證實(shí),有氧可顯著增強(qiáng)心肌梗死小鼠FGF-21蛋白表達(dá),致使轉(zhuǎn)化生長因子β1-Smad同源物2/3-基質(zhì)金屬蛋白酶2/9信號(hào)通路失活,緩解心臟纖維化、氧化應(yīng)激和細(xì)胞凋亡,進(jìn)而改善心肌梗死小鼠心功能障礙[76]。有氧運(yùn)動(dòng)可提高心肌梗死小鼠腎臟中鳶尾素水平,降低心磷脂酰基轉(zhuǎn)移酶1水平,激活FNDC5/鳶尾素/-AMPK-SIRT1-PG C-1α信號(hào)通路,抑制細(xì)胞凋亡,減輕心肌梗死后受損腎組織的氧化應(yīng)激水平,改善心肌梗死小鼠腎功能損傷[77]。綜上可知,運(yùn)動(dòng)可顯著抑制細(xì)胞凋亡,緩解CVD進(jìn)程。
2.2.6.3 聚類群Ⅲ:有氧運(yùn)動(dòng)調(diào)控肌肉運(yùn)動(dòng)因子對腦功能的影響研究
聚類群Ⅲ包括:聚類#1、#2、#5和#9。BDNF是由人類11號(hào)染色體短臂1區(qū)3帶(11p13)上的BDNF基因編碼的一種堿性蛋白質(zhì),是目前研究最多的參與調(diào)節(jié)成年人神經(jīng)元生長和突觸可塑性的肌肉運(yùn)動(dòng)因子[78]。研究證實(shí),有氧運(yùn)動(dòng)顯著增加帕金森?。≒arkinson’s disease,PD)小鼠黑質(zhì)紋狀體中BDNF基因水平,促進(jìn)慢性PD小鼠模型中黑質(zhì)紋狀體神經(jīng)元的神經(jīng)營養(yǎng)活性,能明顯改善小鼠運(yùn)動(dòng)能力、平衡功能及腦細(xì)胞線粒體功能[79]。有氧運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練能顯著提高小鼠海馬細(xì)胞再生率,增強(qiáng)BDNF基因表達(dá)水平,改善小鼠空間記憶能力,適度提高小鼠的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn),保護(hù)小鼠的腦功能[80]。此外,有氧運(yùn)動(dòng)能顯著上調(diào)小鼠海馬BDNF基因水平,有效增強(qiáng)年輕(3個(gè)月)、中年(9~12個(gè)月)和老年(18個(gè)月)小鼠海馬神經(jīng)可塑性和記憶功能,甚至在記憶障礙發(fā)展到晚期時(shí)也能有效地增強(qiáng)海馬神經(jīng)可塑性和記憶功能[81]。另有研究證實(shí),有氧運(yùn)動(dòng)可調(diào)控肌肉運(yùn)動(dòng)因子表達(dá),改善腦功能。有氧運(yùn)動(dòng)過程中肌肉運(yùn)動(dòng)因子組織蛋白酶B蛋白可通過多功能蛋白P11依賴性機(jī)制上調(diào)健康成年人海馬中BDNF和雙皮質(zhì)素表達(dá),改善成年人記憶功能[82]。此外,有氧運(yùn)動(dòng)促進(jìn)神經(jīng)損傷小鼠海馬中的IL-6表達(dá),導(dǎo)致神經(jīng)元促炎細(xì)胞因子下調(diào)并抑制炎癥反應(yīng),能保護(hù)小鼠的腦功能[83]。可見,有氧運(yùn)動(dòng)可介導(dǎo)肌肉運(yùn)動(dòng)因子改善腦功能。
綜上所述,本文借助“CNKI”可視化分析功能及“Cite Space V”軟件的共現(xiàn)分析、突現(xiàn)詞分析及時(shí)間線分析等知識(shí)圖譜繪制功能,對2004—2020年間國內(nèi)外關(guān)于運(yùn)動(dòng)調(diào)控肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子相關(guān)研究進(jìn)行了綜述,直觀呈現(xiàn)該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀、研究熱點(diǎn)和研究前沿。有氧運(yùn)動(dòng)可調(diào)控脂肪運(yùn)動(dòng)因子表達(dá)改善胰島素敏感性;不同運(yùn)動(dòng)方案可調(diào)控肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子差異性表達(dá);肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子可降低代謝性疾病危險(xiǎn)因素。運(yùn)動(dòng)可上調(diào)瘦素表達(dá),調(diào)控腫瘤壞死因子-α水平,改善肥胖;介導(dǎo)肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子能抑制細(xì)胞凋亡,緩解CVD進(jìn)程;且提高肌肉運(yùn)動(dòng)因子表達(dá)改善腦功能。提示:1)未來應(yīng)增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)調(diào)控肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子相關(guān)研究的深度與合作力度;2)加強(qiáng)肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子防治糖尿病、肥胖、心血管疾病及腦部疾病等代謝性疾病的機(jī)制研究,探索肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子最佳作用效果的確切運(yùn)動(dòng)方案及其作為疾病檢測與預(yù)后判斷的新型生物標(biāo)志物,系統(tǒng)梳理運(yùn)動(dòng)調(diào)控肌肉、肝臟、脂肪的運(yùn)動(dòng)因子與疾病關(guān)聯(lián)的相關(guān)信號(hào)通路,為今后相關(guān)研究提供嶄新的視角。