代謝綜合征引發的肥胖及其運動干預機制研究進展

黃曦 唐利花

(長沙醫學院 湖南長沙 410000)

1 代謝綜合征的調節機制

代謝綜合征（Metabolic Syndrome，MS）是指人體的蛋白質、脂肪、碳水化合物等物質發生代謝紊亂的病理狀態［1］，是一組復雜的代謝紊亂綜合征，是導致肥胖、心腦血管疾病的危險因素。代謝綜合征的特點：一是集多種代謝紊亂于一身，其最主要的是脂肪代謝、糖代謝以及尿酸代謝，這些代謝紊亂是心腦血管病變以及糖尿病的病理基礎；二是有共同的病理基礎，即肥胖者尤其是腹型肥胖者所造成的胰島素抵抗和高胰島素血癥；三是可增加多種疾病的患病風險，如高血壓、冠心病、腦卒中，甚至某些癌癥。

1.1 運動調節人的進食系統

運動能夠調節人的進食習慣以及進食欲望，為了探究運動是通過何種機制對人體的進食習慣和人體獎賞系統產生影響，本研究搜集和整理了以往研究，發現社會因素和自身因素是心理調節的最重要的兩個方面。其中，社會因素中的壓力因素對于人體健康的影響是顯著的［2］，壓力對免疫系統、循環系統和神經系統都有影響，且壓力對健康的影響與疾病的發生是正相關的。隨著學者和專家對于壓力與健康關系的研究越來越深入，Sterling S、Eyer［2］提出異位穩態的概念，這一概念指的是人在心理及生理方面會通過一種動態調節的方式來適應不斷變化的外界環境。而運動被認為是緩解壓力和調節壓力動態平衡的高效手段，運動能夠直接對人體情緒進行調控和影響，可以促進IGF-1 等抗抑郁物質的產生，同時可以調節人體神經營養因子［3］。因此，運動可以調節人的壓力以及進食習慣，來達到健康合理膳食的目的。

但是，對于運動能夠對飲食進行積極正向的干預這個結論，研究者提出了不同的看法。例如，Caillé［4］發現最大攝氧量和攝入失控呈正相關，反而上肢力量較差的人群（通常被認為身體素質更差的人群）會更加注重攝入量和飲食方式。值得注意的是，運動量處于中等水平的組別都表現出對于食物攝入的控制性，且不會出現高運動量組的報復性飲食心理。由此作出設想，選擇合適的運動方式以及運動強度設計訓練量，使用合理的運動處方進行干預，能夠有助于人們的健康進食行為，有助于腦內獎勵機制的正常調控。

通過運動調節情緒來對人的壓力水平進行緩解，最終達到穩定腦內獎勵機制的目的，而對于已經發生腦內獎賞機制紊亂和突觸受體發生改變的肥胖人群也能通過運動來調節和改善。在上面的論述中，在高脂膳食引發的多巴胺分泌中，伏隔核（NAC）的分泌占據了主要部分，前人實驗也證明，肥胖易感大鼠的NACAMPARs 顯著升高，并且在可卡因大鼠給藥實驗中也表現出谷氨酸水平明顯升高［5］。而AMPARs 突觸是公認的具有可塑性的突觸，高脂膳食會在一定程度上引發AMPARs 突觸受體的改變，導致其向多巴胺分泌紊亂的方向誘導，VALKO等人則在其研究中提出通過內源性的可卡因和大麻素分泌，可以誘導在伏隔核中AMPAR突觸誘導的逆轉，實驗發現，當AMPAR突觸受體由于誘導表現增強時，通過激發其內源性的大麻素以及可卡因能夠極大地逆轉AMPAR 的增強。由此得出，內源性的大麻素能夠逆轉AMPAR 突觸的改變，引發因AMPAR增強而引起的多巴胺分泌異常增多，進而引發腦內獎勵機制的進食行為紊亂［6］。

1.2 適宜強度的運動改善機體氧化水平

人體內過高的氧化應激水平與大量ROS（自由基）水平被認為對于健康具有極大威脅，而過高的氧化應激水平與肥胖等代謝綜合征是有極高相關性的，過高與過低氧化應激水平都是不正常的。

首先，在正常的氧化反應強度中，自由基在細胞內信號通路的功能有二級信使傳遞功能、免疫系統的應答調節功能和維持細胞內穩態的功能。過低的氧化反應強度則會使得一些特異性的生理調節功能無法發揮作用，反之，過高的氧化反應強度——氧化應激則會導致細胞的直接損傷，或引發肥胖等疾病。因此，機體內的氧化反應調節機制是一種動態穩定機制，在這個動態穩定機制中，氧化反應中的氧化應激信號閾值是觸發氧化應激的一個重要條件。目前認為，提高氧化應激信號閾值能夠減少氧化應激發生并有效延緩衰老，而該閾值首次被量化評價。提高氧化應激信號閾值有熱刺激和運動兩種方式，而何種運動能夠提高氧化應激的信號閾值還不得而知，但據目前研究表明，中等強度運動與耐力訓練能夠提高體內氧化應激的閾值，減少氧化應激的發生，并減少氧化應激帶來的傷害。

其次，在這種動態穩定中，氧化劑與抗氧化劑的平衡也是非常重要的。例如，人體內無時無刻不在進行抗氧化與氧化反應，為了防止自由基產生過多而對機體造成的傷害，機體需要復雜的保護系統，這一保護系統由抗氧化酶（過氧化氫酶、谷胱甘肽過氧化物酶、超氧化物歧化酶）和非酶促抗氧化劑組成。由自由基與抗氧化系統共同作用，維持動態平衡，是減少氧化應激與抵抗衰老的重點。運動在多方面都需要氧化反應的參與。例如：體內的營養物質轉化為ATP 為機體供能時，會產生大量的活性氧（ROS）；有氧運動中的氧化分解供能需要在氧氣的參與下大量氧化脂肪；急性運動被證明能夠在心臟、肝臟以及骨骼肌中產生自由基；在高強度運動中，內源性的自由基生成量增加是不可避免的［7］。眾所周知，動脈粥樣硬化很大一部分是由氧化應激的頻繁出現導致的，曾有專家通過對動脈粥樣硬化患者進行運動干預，發現在運動干預前患者體內的細胞外超氧化物歧化酶（SOD）水平很低，且患者大多處于肥胖狀態，而在進行運動干預后，患者體內的細胞外SOD 水平大大提升，患者的BMI 指標也有了明顯下降。SOD 是抗氧化系統中的重要組成部分，而細胞外超氧化物歧化酶的主要生成場所是耐力型骨骼?。?］。因此，在為肥胖患者提供運動干預方案時，使用適宜強度的耐力訓練能夠促進細胞外超氧化物歧化酶的生成，進而降低氧化應激發生的頻率以及強度［9］。

1.3 運動調節慢性炎癥水平

慢性低度炎癥屬于機體免疫系統對異常狀態下的一種正常應答反應，但長期的慢性炎癥被認為是引發疾病的重要因素。長期的慢性炎癥會導致機體內炎癥標志物明顯增多，如C 反應蛋白、白細胞介素等，此時免疫系統分泌抗炎物質，一旦白細胞進入局部的損傷部位，將會被抗炎因子進一步激活，此時白細胞會釋放細胞因子和炎癥介質，在沒有外部干預的情況下，機體很難對慢性炎癥進行調節和控制。因此，如何降低肥胖人群機體內的炎癥水平與促炎因子水平成為當今研究的熱點，以2 型糖尿病患者為例，2 型糖尿病大多伴有血脂異常與低度炎癥，使用二甲雙胍能夠有效減少患者的腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、C 反應蛋白（CRP）等，但對尚未出現疾病的潛在肥胖患者來說，二甲雙胍并不是一個完美的選擇。早在2010年就有研究人員提出了通過運動訓練來對機體慢性炎癥進行干預，Kawanishi 等人［10］對高脂飲食的大鼠進行運動干預，發現運動干預組與無運動組相比，其體內的TNF-α 與mRNA 的表達顯著減少。因此，推測運動訓練能夠誘導M1 巨噬細胞向M2 巨噬細胞轉換，來抑制巨噬細胞向促炎表型轉變。同時，Kawanishi 使用運動干預的方法對高脂膳食組與對照組進行比較，發現高脂膳食的小鼠體內巨噬細胞浸潤能力大大減弱，而且巨噬細胞多往促炎M1表型轉變，對運動干預組與高脂膳食組進行比較，發現mRNA的表達升高，推測巨噬細胞的浸潤能力也得到了提高［10］。綜上所述，運動能夠調節肥胖人群體內的炎癥水平，打破因脂肪組織過多而導致的免疫系統炎癥—應答—持續炎癥的死循環。

2 結語

高脂膳食誘導、氧化應激、慢性炎癥都是引發肥胖的機制，但都不是一種單一機制引發的，而是在肥胖患者的體內至少存在兩種，這三種機制也是相互影響的。研究發現，運動都能夠促進這三種機制向正?；较虬l展，但對于運動與合理膳食的共同干預，文獻中較少提到。另外，文獻中的中等運動、耐力運動并沒有一種明確的判定標準，以及對高強度間歇訓練（HIIT）對代謝干預影響的研究較少，希望在以后的研究中能夠對以上兩方面進行更深入的研究。