T2DM患者脂聯素與相關激素和運動的研究綜述

趙 偉 李世偉

T2DM患者脂聯素與相關激素和運動的研究綜述

趙 偉1李世偉2

（1.貴州工程應用技術學院，貴州 畢節 551700；2.遵義醫科大學 醫學與科技學院，貴州 遵義 563006）

在T2DM患者中，脂聯素的水平一般比常人較低。文章以T2DM患者的脂聯素水平為主題，綜述了脂聯素與相關激素和運動的關系。在相關激素的影響上，脂聯素對胰島素的作用主要體現在增加胰島素的靈敏度、減少胰島素的釋放、抑制葡萄糖的產生等方面；脂聯素對瘦素的影響主要體現在對瘦素分泌和作用的調節上。在一次運動與長期運動中，一次高強度間歇運動可以顯著增加血清中的脂聯素水平，而這種運動模式對于改善肥胖、糖尿病、高血壓等代謝性疾病的效果尤為顯著；在長時間的有氧運動中也可以增加血清中的脂聯素水平，但效果不如一次高強度間歇運動顯著。

脂聯素；運動；胰島素；瘦素

1 脂聯素概念

脂聯素（Adiponectin，AdipoQ，APN）是一種由脂肪組織分泌的激素，是一種脂肪細胞因子，它可以增加葡萄糖的代謝和胰島素的敏感性。脂聯素不僅可以促進葡萄糖的攝取和利用，還可以抑制糖原的分解和肝糖異生。此外，脂聯素還能夠影響膽固醇代謝和脂類的合成，參與機體的能量代謝和炎癥調節等生理過程。

脂聯素在代謝紊亂（如肥胖、Ⅱ型糖尿病、冠心病和代謝綜合征）中起著重要作用，因其具有胰島素增敏、抗炎、抗動脈粥樣硬化等特性，越來越成為當今研究的熱點。

1.1 脂聯素的結構與功能

脂聯素由247個氨基酸多肽構成，包含3個外顯子和2個內顯子及4個功能域。脂聯素主要有白色脂肪組織分泌，定位于3q27染色體上，全長17Kb，分子量為30Kda，該區域已被確認為是攜帶Ⅱ型糖尿病和代謝綜合征易感基因的區域[1]。

目前已知的血漿中脂聯素共有3種類型，分別是：三聚體、六聚體和多聚體，三聚體為低分子量脂聯素（LMW）、六聚體為中分子量脂聯素（MMW）、多聚體為高分子量脂聯素（HMW），三種脂聯素類型之比為25%:25%-35%:40%-50%[2]，在體內發揮生理作用的脂聯素為多聚體形式的脂聯素。

脂聯素在血漿中的濃度為5～30μg/mL，在正常情況下它完全由脂肪組織分泌，占人體血漿蛋白的0.01%，是血漿中最豐富的特異性脂肪細胞因子，為常見激素的3倍，女性高于男性，無晝夜節律變化[3]。血清脂聯素水平也可隨肥胖程度而降低，與胰島素敏感性呈正相關[1]。

通過查閱多篇文獻，脂聯素在體內具有多種生物學功能，調節脂肪代謝：脂聯素能夠促進脂肪酸的氧化和代謝，降低血漿中的脂肪含量，同時也能夠抑制脂肪細胞的分化和增殖；調節胰島素敏感性：脂聯素能夠促進胰島素的敏感性，增強胰島素在脂肪和肌肉組織中的作用；調節能量代謝：脂聯素能夠促進脂肪酸的氧化和能量消耗，增強能量代謝；調節炎癥反應：脂聯素能夠抑制炎癥反應，減少炎癥介質的產生和釋放。

1.2 脂聯素的作用機制

脂聯素通過兩種AdipoR1受體和AdipoR2受體發揮作用，前者在肌肉組織中表達較高水平，后者主要在肝臟組織中表達。脂聯素與受體結合后，主要通過兩條信號通路，第一條是通過單磷酸腺苷活化蛋白激酶（AMPK），第二條是通過過氧化物酶體增殖物激活受體（PPAR）。

人體內大多數器官和組織都有脂聯素的受體，在骨骼肌中脂聯素與AdipoR1受體結合后會激活AMPK，此前的多項研究均有所證實[4-5]。AMPK短期的效應能調節代謝，如刺激脂肪酸氧化，增加葡萄糖攝取和糖酵解；長期的效應能調節基因轉錄。脂聯素通過AdipoR2受體激活PPAR，PPAR有著重要的發揮抗主動脈粥樣硬化、改善胰島素抵抗、降血糖、抗炎等生物作用。

AdipoR1受體出現問題會導致AMPK激活受到影響，AdipoR2受體出現問題會導致PPAR信號通路激活受到影響。如果AdipoR1和AdipoR2兩者同時出現問題則抑制了脂聯素的結合和作用，導致組織甘油三酯含量增加，炎癥和氧化應激，從而導致胰島素抵抗和明顯的葡萄糖不耐受。因此，AdipoR1和AdipoR2是脂聯素在體內的主要受體，在調節糖、脂代謝、炎癥和氧化等方面發揮著重要作用[6-7]。

2 脂聯素與相關激素的關系

脂聯素作為人體內重要的細胞因子，起著非常重要作用。目前的研究大部分均證明，脂聯素與人體的糖代謝、心血管系統甚至骨骼的形成都有密切的關系，過低的脂聯素水平也是T2DM發病的重要原因之一。

2.1 脂聯素與胰島素

胰島素和脂聯素在細胞內通過不同的信號通路發揮作用。胰島素主要通過PI3K/Akt信號通路和MAPK信號通路等發揮作用，而脂聯素主要通過AMPK信號通路和PPAR-α信號通路等發揮作用。研究表明，胰島素和脂聯素之間存在著復雜的相互作用關系，二者可以通過相互調節信號通路的方式影響對方的作用。

脂聯素的重要作用之一就是維持胰島β細胞功能和存活[8]，Rao等人結果進一步證實了脂聯素在胰島β細胞功能中的作用，脂聯素通過PPAR-γ增加胰島素含量和胰島素分泌[9]。而在其他學者的實驗中也證實脂聯素水平與胰島素分泌之間存在正相關關系[10]。

脂聯素能夠通過多種途徑調節胰島素的敏感性。脂聯素能夠通過激活AMPK信號通路和PPAR-α信號通路等途徑，抑制TNF-α等因子的合成促進胰島素的敏感性[11]。

總之，脂聯素對胰島素的作用主要體現在增加胰島素的靈敏度、減少胰島素的釋放、抑制葡萄糖的產生等方面。

2.2 脂聯素與瘦素

瘦素與脂聯素一樣，都是由白色脂肪組織分泌的細胞因子，瘦素的分泌與脂肪組織的體積或者體重成正相關。正常健康人的脂聯素明顯高于肥胖者，而肥胖者的瘦素明顯高于健康人[12]。

脂聯素和瘦素的作用在T2DM患者中有著幾乎完全不同的反映，脂聯素對Ⅱ型糖尿病患者具有胰島素增敏作用，但如果身體內的瘦素水平較高，則會抑制脂聯素發揮其作用。黃彩華等人的實驗顯示瘦素水平較高、脂聯素水平較低時，二者的交互作用會引起較高的胰島素抵抗水平，瘦素水平下降而脂聯素水平升高，則顯示二者的交互作用有著較大程度上的消失[13]。

在最近的實驗中顯示，脂肪部位胰島素抵抗與全身、內臟脂肪、空腹血糖、胰島素抵抗指數、瘦素呈正相關，與脂聯素呈負相關[14]。血清脂聯素濃度與瘦素和胰島素濃度呈負相關[15]。研究表明，脂聯素能夠抑制瘦素的分泌和作用，從而降低體內瘦素水平。脂聯素能夠通過激活JNK信號通路和NF-κB信號通路等途徑，抑制瘦素信號通路的傳導，從而降低瘦素的分泌和作用。此外，脂聯素還能夠影響瘦素抵抗的發生和發展，從而進一步影響瘦素的作用。

總之，脂聯素對瘦素的影響主要體現在對瘦素分泌和作用的調節上。二者在體內起到了相互調節的作用，對于能量代謝和脂肪代謝具有重要意義。

3 脂聯素與運動的關系

目前，運動與脂聯素的實驗不是太多，并且由于研究對象、方法等不同，其結論也不盡一致，但多數文獻還是顯示運動與脂聯素成正相關。并認為體育鍛煉對脂聯素的作用能夠與某些抗糖尿病藥物相當[1]。然而，也并非所有運動后都檢測到了脂聯素的變化，這可能與運動的形式、運動的頻率、運動時間的選擇有著較大的關系。

3.1 一次運動

在對動物的一次運動實驗中顯示，盡管實驗動物不一樣、運動形式也不一致，但結果均提示一次運動對脂聯素有著積極的影響。Teixeira de Lemos對ZDF大鼠的實驗顯示，相比長期游泳運動的糖尿病ZDF大鼠，一次游泳運動對糖尿病ZDF大鼠脂聯素的增加不明顯，但認為同樣能促進脂聯素的恢復。Gaspar研究急性運動對瘦素刺激性肥胖小鼠下丘腦脂聯素含量及食物攝取控制的影響，發現，急性運動可增加肥胖小鼠血清脂聯素水平和下丘腦脂聯素含量，并隨著脂聯素的增加而攝食量減少。

在對人類的實驗中，也基本都支持上述說法。在一次運動對正常體重人群的研究中，Jürim?e的研究認為青春期前、青春期運動員以及未經訓練的對照組之間，脂聯素水平沒有差別。然而在某些情況下，由于能量消耗的大量增加，青春期開始后年輕運動員循環脂聯素可能增加[16]。推測這可能是因為正常人體本身脂聯素水平就在正常水平，即使運動員運動后也可能不會有一個較為明顯的升高過程。在對肥胖人群的研究中，Saunders在實驗中將38名不活動、腹部肥胖男性分別進行急性和一周的有氧運動訓練，結果顯示運動后脂聯素水平立即升高，脂聯素水平在一周內完成3次鍛煉后24h-72h仍保持升高狀態。另外，在一個不同環境進行的實驗中，Laursen將11名男子分為三組，分別在低溫、常溫和高溫中各進行一次1h運動，結果顯示運動后3h瘦素水平均明顯降低，脂聯素也均明顯高于運動前[17]。

但是部分實驗運動后的脂聯素水平增加并不明顯，在肥胖與正常人群對比的實驗中，Christiansen對肥胖和正常兩組受試者采用最大心率的55%-60%完成了120min的自行車活動后發現，與運動前相比急性運動引起骨骼肌組織脂聯素mRNA表達明顯增加，體重無明顯影響。在另一組實驗中Pop對比正常人群和肥胖人群的運動結果顯示，男性脂聯素變化雖有數據上的變化，但沒有統計學意義，急性運動對超重婦女脂聯素和瘦素水平影響不大，但對比安靜時脂聯素升高，瘦素顯著降低[18]。

3.2 長期運動

在對動物的實驗中也可以發現，長期運動對脂聯素的影響，即使不同訓練、不同對象都產生了同樣的效果。在Martinez-huenchullan等的實驗中，將高脂飲食誘導的雄性C57BL/6小鼠分為對照組、中等強度組和高強度間歇組進行長達10周的運動，結果顯示中等強度運動組，可增加骨骼肌脂聯素mRNA和高相對分子V質量脂聯素蛋白含量，而高強度間歇運動組誘導的增加較輕[19]。另一組實驗中，Teixeira de Lemos對ZDF大鼠進行12周的游泳實驗顯示，游泳訓練可顯著提高糖尿病大鼠血清脂聯素水平。

在對人體的實驗中顯示，不同形式的長期運動后均會對脂聯素的增加產生積極的影響。Sirico等認為運動對肥胖兒童血漿炎癥標志物濃度的影響表明，在沒有伴隨飲食改變或其他生活方式改變的情況下，體育鍛煉的干預會導致脂聯素增加，瘦素和IL-6水平下降，這些變化相當于減少與肥胖相關的全身炎癥[20]。在有氧運動的實驗中，Tarik Becic的分析表明，體育鍛煉，特別是進行的有氧運動，會使糖尿病前期和糖尿病患者脂聯素水平升高，瘦素水平降低[21]。黃彩華的實驗中將21名Ⅱ型糖尿病婦女隨機分為運動組和對照組，進行24周、每周3-4次的有氧結合抗阻運動干預，實驗結果顯示：運動組的胰島素敏感性顯著升高，瘦素水平下降，脂聯素水平升高[13]。另外一組不同強度的實驗中，Sturgeon等將被試女性分為對照組、低強度組和高強度組，在長達5個月的運動中，觀察到，在控制體脂百分比變化后，兩組運動組脂聯素水平均顯著高于對照組，后者降低了脂聯素水平[22]。

在全部長期運動后的數據中，部分數據顯示脂聯素水平均增加不明顯，Tiainen的實驗中，對161名年齡在43-63歲久坐女性進行長達6個月有氧運動隨機對照試驗，結果發現與對照組相比，干預組的脂聯素濃度無明顯變化[23]。

4 結語

脂聯素是人體一種重要的代謝調節、增加胰島素敏感性、抗炎、抗動脈粥樣硬化的激素，其水平和作用受到多種因素的影響。本文綜述了近年來關于脂聯素與相關激素和運動的研究進展，重點介紹了脂聯素與胰島素、脂聯素和運動的相互影響。這些研究結果有助于進一步研究脂聯素的調節機制，為預防和治療肥胖和代謝紊亂等疾病提供參考。

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Review of Research on Adiponectin with Related Hormones and Movement in T2DM Patients

ZHAO Wei, etal.

(Guizhou University of Engineering Science, Bijie 551700, Guizhou, China)

趙偉（1995—)，碩士，助教，研究方向：運動與代謝性疾病。