運動對血液內皮素-1的影響及其在血液重新分配中的作用

張漓 胡揚

1 國家體育總局體育科學研究所（北京 100061） 2 北京體育大學

內皮素（endothelin，ET）由 Yanagisawa［1］在1988年分離、純化并命名，是迄今為止發(fā)現(xiàn)的在人體內縮血管作用最強的內源性血管收縮肽。目前，已發(fā)現(xiàn)ET家族的4種亞型：ET-1、ET-2、ET-3和ET-4。其中ET-1主要在血管內皮表達，ET-2在腎臟和空腸表達，ET-3在腎上腺、空腸和腎臟等表達，ET-4最近剛被發(fā)現(xiàn)，對其了解尚不多［2］。ET-1對運動中人體生理機能有顯著的調節(jié)作用，不僅參與血壓調節(jié)和影響運動中全身血液重新分配（redistribution of blood），而且對長期運動訓練后心肌及血管平滑肌的適應性增生等也有促進作用，因此，近20年來國內外針對ET-1在運動中的生理調節(jié)作用，以及運動對ET-1生成的影響開展了不少研究，形成了很多有價值的研究成果。本文對運動對血液ET-1的影響及其在血液重新分配中的作用的研究進展進行綜述，為進一步研究提供參考。

1 血液ET-1的代謝及其生理功能

ET-1在心血管系統(tǒng)的表達分布并不平均，一般靜脈高于動脈，腦血管和冠狀血管高于其他部位，心房高于心室，心內膜高于心外膜［2］。作為一種多肽，ET-1在體內合成的過程需要經(jīng)過2次肽鏈剪切：首先在核內由EDN1基因轉錄成內皮素前體原（preproendothelin-1，ppET-1）mRNA，mRNA進入胞漿粗面內質網(wǎng)翻譯合成由212個氨基酸組成的ppET-1，ppET-1經(jīng)內肽酶剪切掉部分肽鏈生成39個氨基酸組成的內皮素原（proendothelin-1，pET-1或BigET-1），內皮素原最后經(jīng)內皮素轉換酶（endothelin converting enzyme，ECE）再次剪切掉部分肽鏈，生成由21個氨基酸組成的具有活性的ET-1多肽。

ET-1在體內很容易降解，降解部位主要在肺、腎以及血管組織，因此人體安靜狀態(tài)下血漿ET-1濃度很低，約1.5～3.0 pg/ml［3］。通常內皮細胞不能儲存ET-1，有研究人員推測內皮細胞含有少量ET-1前體pET-1，在應激狀態(tài)下某些理化因素（例如缺氧或血流加速引起血流剪切力加大等刺激血管內皮）可激活ECE剪切活性，迅速產(chǎn)生ET-1［4］。ECE是一種跨膜的金屬蛋白內切酶，ET-1生成后即被釋放到細胞外，進入內皮細胞與平滑肌的細胞間質。內皮細胞膜及平滑肌細胞膜上均有ET-1受體，目前研究最多的ET-1受體是內皮素受體A（endothelin receptor A，EDNRA，ETARA或ET-A）和內皮素受體B（endothelin receptor B，EDNRB，ETBR或ET-B）［5］，另外還有一種內皮素受體C，但研究較少。ET-A和ET-B受體均為透膜蛋白，具有7個透膜區(qū)，與G蛋白（G-protein）結合，同時還與磷脂酶C（phospholipase-C）和蛋白激酶C（protein kinase C，PKC）相連接。ET-1與不同細胞膜上的不同ET-1受體結合后產(chǎn)生的效果不盡相同［6］：（1）ET-1與平滑肌細胞膜上的EDNRA和EDNRB結合，激活G蛋白，隨即激活磷脂酶C，后者促進磷脂酰肌醇（phospha-tidylinositol，PIP2）分解生成三磷酸肌醇（inositol triphosphate，IP3），IP3促使細胞膜上Ca2+通道開放，Ca2+內流，血管平滑肌收縮，血流阻力增大，血壓升高。（2）如ET-1與內皮細胞膜上的EDNRB結合，則會激活一氧化氮合酶（nitric oxide synthase，NOS），后者促進一氧化氮（nitric oxide，NO）的生成，一方面，NO直接通過彌散方式進入平滑肌細胞，通過cGMP途徑使平滑肌舒張，拮抗ET-1的作用；另一方面，NO還能抑制內皮細胞中ECE活性，減少ET-1的生成。ET-1與NO通過上述調節(jié)環(huán)路使血管平滑肌細胞保持一定的緊張度，血壓保持在一定范圍內。此外ET-1還有促進內皮細胞增殖的作用，而NO則有抑制內皮細胞增殖的作用，這也是二者維持血管舒縮平衡的重要途徑［7］，因此ET-1與NO是公認的維持血壓平衡的主要調節(jié)因素。ET-1的生物學作用主要為：①促平滑肌收縮：ET-1在血液中濃度達到10-11M 水平時即可引起血管平滑肌收縮，為目前已知最強的促血管收縮多肽之一［8］，在所有已知的促血管收縮物質中，其作用強烈程度僅次于尾加壓素（urocortin）。除了促血管平滑肌收縮外，ET-1還可促進呼吸道平滑肌收縮，甚至增強心肌的收縮力；②促平滑肌增生：ET-1具有促有絲分裂的作用和增強血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）功能的作用［9］，因此可誘導心肌和血管平滑肌等細胞的增殖，也可刺激氣管、血管平滑肌纖維的增生，甚至促進腫瘤細胞的增生［10］；③調節(jié)水鹽代謝［10］：ET-1能抑制腎素釋放，刺激心房細胞釋放心鈉素，刺激血管釋放內皮衍生舒張因子，刺激腎上腺分泌醛固酮，降低腎血流量，等等。

Yukiko等［11］通過基因敲除技術研究ET-1在動物體內所起的作用，發(fā)現(xiàn)完全敲除EDN1基因（ET-1-/-純合型）的小鼠不能存活，出生即死于呼吸衰竭，并伴有顱面部（尤其是咽腭腔）畸形；部分敲除EDN1基因（ET-1+/-雜合型）的小鼠ET-1生成水平明顯較野生型小鼠低，血壓則異常升高。這說明EDN1基因表達對小鼠正常發(fā)育是必需的，并且對維持正常心血管功能起重要作用。

此外，有研究發(fā)現(xiàn)EDN1基因的表達還受年齡的影響，隨著年齡增長，血液ET-1水平也升高［12］。Maeda等［3］發(fā)現(xiàn)，從 21～28 歲的青年女性，到31～47歲的中年女性，再到61～69歲的老年女性，血漿ET-1平均水平依次遞增，三組間均有顯著差異，且老年組血漿ET-1水平為青年組的2～3倍。Guilder等［13］也發(fā)現(xiàn)老年男性的血漿ET-1水平也隨年齡增長而顯著升高。這可能是老年性血管硬化及平均動脈壓升高的主要生理機制。

ET-1的縮血管作用具有明顯的濃度依賴性和時間依賴性，且具有以下特點［7］：（1）起效慢，一般有0.5～5分鐘的潛伏期，15～30分鐘達最大效應；（2）作用時間長；（3）作用廣泛，對動脈、靜脈、微血管和淋巴管皆有強烈收縮作用，但敏感性有所不同，靜脈大于動脈、阻力性血管大于大的容量性血管、重要內臟器官（心、腦、腎、肝、肺等）大于外周組織（四肢、皮膚等），動脈系統(tǒng)以腦動脈、腎動脈和冠狀動脈最敏感；（4）在內皮完整的血管，ET-1可引起先舒張后收縮的雙相效應，與EDNRB受體的促NO生成作用有關；（5）反復應用后有反應鈍化現(xiàn)象。在生理狀況下，內皮細胞合成ET-1很少，而且清除速度很快，低濃度的ET-1通過ET-B受體促進NO、前列環(huán)素（PGI2）等舒張血管物質從內皮細胞釋放而致血管舒張，因此能夠使血管收縮與舒張保持一定的平衡。但在內皮細胞損傷、組織缺血缺氧等情況下，內皮細胞大量合成ET-1并釋放入血，高濃度的ET-1則通過ET-A受體引起明顯而持久的血管收縮效應，導致非臨近組織、其他器官，乃至全身血管強烈收縮，最終導致多器官功能障礙甚至衰竭。因此ET-1是重型炎癥（例如重型肝炎、胰腺炎、腎炎、膿毒血癥等）引起器官衰竭的重要中介因子［14，15］，也是缺血缺氧性疾?。ɡ鐝浬⑿匝軆饶?、缺血－再灌注、心肌梗塞等）造成大面積組織缺血缺氧性損傷的重要中介因子［16］。另外，人們發(fā)現(xiàn)ET-1生成異常增加在原發(fā)性高血壓的發(fā)病機制中起了重要的促進作用［17］?；谝陨显?，推測在高強度的運動狀態(tài)下或在高原低氧環(huán)境中進行高強度訓練時，因運動肌和內臟器官缺血缺氧和大量代謝廢物生成，以及自由基等造成的小范圍血管內皮損傷，很可能引起ET-1生成異常增加，進而影響運動中血流的重新分配，最終可能影響運動能力。有研究表明高原肺水腫（嚴重的高原反應之一）患者外周血ET-1、血栓素花生四烯酸（TXA2）含量明顯高于正常對照組，而血NO、PGI2水平則明顯低于正常對照組［18，19］。還有研究發(fā)現(xiàn)低氧暴露可使受試者最大攝氧量顯著下降，而服用內皮素受體阻斷劑則能夠使急性低氧暴露者最大攝氧量恢復30%，慢性低氧暴露者最大攝氧量恢復10%［20］，說明在高原或低氧訓練研究中應該重視對ET-1的研究。

2 運動對血液ET-1的影響

研究發(fā)現(xiàn)，突然出現(xiàn)外界刺激如寒冷［21］及心理緊張［22］時，人體血液ET-1迅速出現(xiàn)應激性升高，進而引起血壓升高。血液中的ET-1主要來自血管內皮細胞，通常認為這種外界應激主要通過中樞神經(jīng)增強交感神經(jīng)—腎上腺系統(tǒng)的活動，進而促進血管內皮釋放及生成ET-1增加。運動也是一種應激，理論上，運動過程中交感神經(jīng)—腎上腺系統(tǒng)的活動增強以及血流速度提高等因素也都是引起血管內皮釋放ET-1并上調EDN1基因表達的促進因素?；A研究則證明，缺氧和血流剪切力增大是運動中內皮細胞ET生成增加的主要刺激因素［4］。缺失定位分析表明［23］，缺氧誘導ET-1表達增加的機制是：缺氧刺激首先誘導內皮細胞產(chǎn)生低氧誘導因子 1（hypoxia inducible factor，HIF-1），HIF-1 可與EDN1基因5’非編碼區(qū)轉錄起始位點上游-118bp處的HIF結合位點（HIF-1 binding site，HBS）特異結合，從而促進EDN1基因表達。但缺氧誘導ET-1生成增加的前提是內皮必須完整［24］。血流剪切力增大是促進血管內皮細胞生成ET-1的另一個重要刺激因素，對人臍帶血管內皮細胞的研究發(fā)現(xiàn)［25］，循環(huán)應力的改變對內皮細胞EDN1 mRNA水平有影響，血管壓力增加可提高mRNA的轉錄水平。其機制可能是通過蛋白激酶C和胞外Ca2+途徑促進了EDN1基因的表達。因此，運動及高原/低氧環(huán)境對內皮細胞ET-1生成均會產(chǎn)生影響。

2.1 急性運動對血液ET-1的影響

關于急性運動對血液ET-1的影響，目前國內外的研究結果不太一致。有的認為一次性運動能夠引起血液ET-1含量增加，有的則發(fā)現(xiàn)一次性運動中血液ET-1減少或無變化。Ahlbory等［26］發(fā)現(xiàn)，健康普通人以50%VO2max運動2 h和以70%VO2max運動1 h，血漿ET-1含量均明顯上升（P < 0.01）。而Richter等［27］發(fā)現(xiàn)，健康男性以65%VO2max負荷進行功率自行車運動30 min后，血漿ET-1濃度下降21%，60 min后才增加至運動前水平。Fujita等人則發(fā)現(xiàn)67～72歲的老年人進行一次70%最大心率強度的有氧運動即可出現(xiàn)血液ET-1水平下降［28］。另外，還有一些研究認為，不同運動負荷和運動方式可能引起血液ET-1濃度的不同反應，例如，Maeda等［29］研究了男性受試者在功率自行車上分別以低于和高于最大攝氧量（90%VO2max和130%VO2max）的運動強度運動30分鐘后血漿ET-1的變化，發(fā)現(xiàn)90%VO2max強度運動后，血漿ET-1濃度輕度增加（P < 0.01），130%VO2max強度運動后血漿ET濃度明顯增加（P < 0.01）。石幼琪等研究發(fā)現(xiàn)［30］，中長跑及游泳運動員以70%VO2max進行跑臺恒定負荷運動30分鐘后，血漿ET-1濃度較運動前無顯著變化，而經(jīng)過跑臺遞增負荷力竭跑后，血漿ET-1濃度較運動前升高12%（P < 0.05）；換成自行車遞增負荷力竭運動后，血漿ET-1濃度雖較運動前升高9%，但無統(tǒng)計學意義。Lewczuk等［31］也發(fā)現(xiàn)，健康男性受試者跑臺運動30分鐘后血漿ET-1升高（P < 0.03），而功率自行車運動30分鐘后血漿ET-1反而下降（P < 0.03）。上述研究提示并不是所有急性運動都能引起血漿ET的明顯變化。

對于急性運動中血漿ET-1水平增加的機制，通常認為運動初期主要是血管內皮細胞中含有的少量ET-1前體pET-1在應激狀態(tài)下被ECE剪切，迅速釋放ET-1進入血液［4］。運動后期血液ET-1的來源，Maeda等認為主要歸因于去甲腎上腺素及精氨酸抗利尿激素（arginine vasopressin）等及血流切應力誘導內皮細胞EDN1基因表達增加，且運動強度越高，激素水平和血流壓力也越高，EDN1基因表達水平可能也相應升高，使血流動力學能夠滿足提高運動強度的要求。因此，理論上血液ET-1有可能成為評價運動負荷強度的敏感生化指標之一。

2.2 長期運動對血液ET-1的影響

Maeda等［32］研究了長期有氧運動對血漿ET-1和NO生成的影響，發(fā)現(xiàn)健康青年受試者經(jīng)過8周功率自行車耐力訓練（70%VO2max，1小時/天，3～4天/周）后，血漿NO水平顯著升高，ET-1水平顯著下降（P < 0.05），作者認為這種變化是心血管系統(tǒng)對耐力訓練的良性適應，是心血管系統(tǒng)機能增強的表現(xiàn)。一段時間后，又發(fā)現(xiàn)NO升高和ET-1下降一直持續(xù)至停止訓練4周后，停止訓練8周后才恢復至訓練前水平。Miyaki等通過肥胖者減重實驗也發(fā)現(xiàn)，12周的有氧運動使受試者BMI降低的同時，血液ET-1水平也顯著下降［33］。Kakiyama等也發(fā)現(xiàn)，受試者經(jīng)過8周有氧運動（70%VO2max，1小時/天，3～4天/周）后頸動脈壁彈性明顯提高，停止運動4周后這種效應消失［34］，與Maeda研究中ET-1的變化規(guī)律基本一致，表明頸動脈彈性的變化可能源于血液ET-1的變化。

Thijssen 和 Van Guilder等［35，36］的研究均發(fā)現(xiàn)，老年人服用ET-1受體阻斷劑后下肢和前臂靜脈血流增加效果顯著優(yōu)于青年人，表明ET-1水平升高可能是老年性血管硬化、血壓升高的機制之一。為探討運動降低血液ET-1的作用是否可以解釋老年人通過有氧運動使血壓降低的現(xiàn)象，Maeda［3］讓61～69歲的老年婦女受試者進行3個月的功率自行車有氧訓練（80%通氣無氧閾強度，30分鐘/天，5次/周）后，發(fā)現(xiàn)平均血壓顯著下降的同時，血漿ET-1水平也顯著下降。在另外一項以老年男性為受試者的研究中，Guilder等［13，36］也發(fā)現(xiàn)經(jīng)常進行有氧運動能有效降低老年男性受試者血漿ET-1水平。Maeda進一步報道了健康老年人（60±3歲）經(jīng)過12周有氧訓練（70±1%最大心率，44±2分鐘/天，4.4±0.1次/周）后，血漿ET-1顯著減少，同時頸動脈壁順應性顯著提高［37］。這幾項研究表明長期有氧耐力運動使血漿ET-1水平降低是心血管健康狀況改善的表現(xiàn)，有助于改善老年性心血管功能衰退，降低高血壓及動脈粥樣硬化的發(fā)病率。同時，也表明血漿ET-1水平可以作為監(jiān)控老年人健身活動效果的指標，為老年人健身指導提供理論依據(jù)。

2.3 運動對血液ET-1的影響規(guī)律

從上述研究總結出一些運動引起血液ET-1變化的規(guī)律：

（1）運動必須達到一定的負荷強度才能引起血液ET-1明顯增加，且運動強度與ET-1升高幅度正相關，運動強度愈大、神經(jīng)興奮度或緊張度越高，ET-1升高幅度也愈大。例如Okamoto等人研究發(fā)現(xiàn)，普通健康男性進行前臂1分鐘向心運動后血液ET-1水平和血壓升高比離心運動（強度均為80%最大扭矩）更顯著，原因為普通人前臂向心運動最大強度通常高于離心運動最大強度［38］。理論上，低負荷強度的運動也能夠促進血管內皮釋放ET-1，但由于ET-1在體內代謝很快，血管組織又是其降解的主要部位之一，而且運動中血流加速促進其生成也加快了ET-1的清除，因此，只有當運動負荷強度達到一定水平后，血液ET-1增加速度超過了清除速度，才可測得血液ET-1水平增加?？梢娺\動中血液ET-1的變化并非ET-1生成的直接反映，而是ET-1生成與清除平衡的反映。

（2）不同運動方式對ET-1升高幅度有不同的影響，原因可能與參與運動的肌群數(shù)量不同有關［39］，參與運動的肌群越多則血液ET-1越容易升高。Lewczuk認為［31］，任何運動都會通過激素及血流加速刺激ET-1生成增加，跑步之所以較自行車運動更容易引起血液ET-1升高（參見前文引用的文獻），是由于跑步中血管內皮更易受到損傷，導致更多的ET-1釋放入血。但筆者認為該理由不夠充分，運動引起血管內皮損傷畢竟是極少量的，對人體生理機能影響不會很明顯，并且血液ET-1主要來自內皮細胞膜內嵌的ECE剪切pET-1，并將成熟ET-1釋放到細胞外，血管內皮細胞中并未儲存大量的成熟ET-1多肽，細胞破損不會引起成熟的ET-1大量釋放入血。因此，筆者更傾向于參與運動的肌群數(shù)量不同使血液ET-1變化不同。其機制可能由于參與運動的肌肉越多，各種神經(jīng)—激素調節(jié)作用越強烈，受到血流加快、缺氧影響的組織也越多，尤其是兒茶酚胺類激素是促進ET-1生成的重要因素，因此血液ET-1越容易升高。當然這只是根據(jù)實驗現(xiàn)象進行的推測，具體機制還有待研究。

（3）長期有氧運動使人安靜狀態(tài)下血液ET-1水平下降，不同形式運動對ET-1下降幅度影響不同，且長期運動可使ET-1生成對運動刺激的敏感度下降。研究發(fā)現(xiàn)耐力項目運動員血液ET-1水平有低于普通青年的趨勢［40］。長期耐力訓練可使老年人安靜狀態(tài)下血漿ET-1水平下降，同時平均血壓降低，有益于心血管健康［3，13］；并且間歇高強度（80～90% VO2max）有氧運動（16周）比持續(xù)中等強度（50～60% VO2max）運動更有利于改善心肺功能和降低血液ET-1水平［41］。另外，比較前文引用的文獻發(fā)現(xiàn)：Ahlbory等人的實驗中無運動經(jīng)歷的受試者以50%VO2max強度運動2 h或以70%VO2max強度運動1 h，血漿內皮素含量均明顯升高，而石幼琪等以中長跑和游泳運動員作為受試者，70% VO2max跑臺恒定負荷運動30分鐘及功率自行車遞增負荷至力竭運動也未使受試者血漿ET-1明顯升高。推測這一現(xiàn)象發(fā)生的機制可能為長期耐力運動使ET-1生成對運動刺激的敏感性下降，即長期訓練后，同等負荷運動引起的ET-1生成減少，也可能為長期耐力運動降低了血管平滑肌上的ET-1受體對ET-1的敏感性［42］。無論何種機制，均提示受試者的運動背景對運動實驗結果有明顯影響。

（4）長期力量訓練可使安靜狀態(tài)下血液ET-1水平升高。Otsuki等以力量項目（鐵餅、舉重、標槍）運動員、耐力項目（中長距離跑）運動員和普通青年人為研究對象進行了case-control研究［40］，發(fā)現(xiàn)力量項目運動員血漿ET-1顯著高于普通青年和耐力運動員，普通青年血漿ET-1有高于耐力項目運動員的趨勢；相應地，耐力項目運動員動脈血管彈性顯著高于普通青年人，而普通青年人又顯著高于力量項目運動員。Cortez-Cooper等人的研究則發(fā)現(xiàn)13周（每周2～3次）的中等強度力量訓練雖然能夠使中老年人的力量素質和瘦體重均顯著增加，但對頸動脈血管彈性及血液ET-1水平無影響［43］。這說明長期力量訓練和長期耐力訓練對人體血管內皮ET-1生成的影響效果相反，力量訓練可以引起血漿ET-1水平提高。由于ET-1有收縮血管及促進血管平滑肌和心肌增生的作用，因此這一結果有助于解釋力量項目運動員多出現(xiàn)向心性心肌肥厚以及較高發(fā)運動性高血壓的現(xiàn)象［44］。

3 運動中ET-1與NO在血液重新分配調節(jié)中的協(xié)同作用

運動時血液重新分配具有重要的生理意義：一方面通過減少不參與運動器官的血流量，保證較多的血液流向運動肌肉，這樣，即使在不增加心輸出量的情況下，僅通過血液重新分配機制就為骨骼肌多提供3升/分鐘的血液。另一方面，在骨骼肌血管舒張的同時，非骨骼肌器官血管收縮，使總外周阻力不至于明顯下降，維持平均動脈壓，這也促進了肌肉血流量的增加。

為了探討ET-1在運動中調節(jié)血流分配的作用，Maeda等［45］觀察了ET-1在運動組織與非運動組織中的變化是否有差異。研究者讓男性運動員在功率自行車上以110%個體無氧閾強度單腿運動30分鐘，測定了運動前后兩腿股靜脈與股動脈血漿ET-1濃度和去甲腎上腺素濃度，發(fā)現(xiàn)運動后兩側股靜脈中去甲腎上腺素濃度相同，運動腿股靜脈血ET-1濃度及動靜脈血ET-1濃度差較運動前無明顯變化，非運動腿股靜脈血中ET-1濃度及動靜脈ET-1濃度差則較運動前明顯升高。這表明運動中運動腿和非運動腿的交感神經(jīng)活動度相差不大，但非運動腿ET-1生成顯著增加，其效果為血管收縮，血液供應減少，同時運動腿ET-1生成無明顯變化，因此血管無明顯收縮，在血液循環(huán)速度加快的情況下，血液供應增加。在后來的研究中［46］，Maeda等還證明了大鼠運動中內臟器官ET-1水平也明顯升高，造成腎、脾、胃、腸道等內臟器官血流量明顯減少，運動前使用EDNRA阻滯劑TA-0201則能夠逆轉內臟血流量下降的現(xiàn)象，同時使運動肌肉血流量有所下降。

為了探討不同強度運動對ET-1生成及對血液重新分配的影響，Wray等人讓受試者分別進行20、40、60%最大強度的下肢運動，運動過程中通過動脈導管向人體內持續(xù)輸入ET-1受體阻斷劑，輸入劑量根據(jù)血流量動態(tài)調整為恒定濃度（40pg·ml-1·min-1），觀察其對下肢血流量的影響。結果發(fā)現(xiàn)下肢血流量分別變化了 -13 ± -3%、-7 ± -4%、2 ± -3%，證明非運動組織ET-1水平與運動強度存在正相關關系［47］，運動強度越大，非運動組織血管收縮越強，血流量越少，以保證運動組織血液供應。

當然，運動中血液重新分配的過程并非僅僅由縮血管因子單獨調控，必須有舒血管因子的協(xié)同作用。目前的研究發(fā)現(xiàn)，NO和前列腺素（prostaglandins，PG）在參與運動中心肌、肺、骨骼肌以及皮下血管的血流量增大過程中起了重要的調節(jié)作用：（1）首先，在運動中心肌NOS活性升高、NO生成增加，在舒張冠狀血管的同時還降低冠狀血管ET-1濃度［48］，并且這種抑制作用會隨著運動強度的增加而增強［49］，因此NO是維持運動中冠狀動脈擴張、保障心肌供血的重要調節(jié)因子［50］；（2）其次，NO與PG在運動中促進運動肌肉血流量增加，這種作用無需神經(jīng)或激素調節(jié)，可由局部物理及化學因素（如血流切應力、局部pH值變化及乳酸等代謝產(chǎn)物濃度變化等）獨立完成調節(jié)［51，52］。雖然局部血管擴張的調節(jié)還包括腺苷、內皮源超極化因子（endothelium-derived hyperpolarizing factor，EDHF）、緩激肽等物質參與，但它們（包括PG）絕大多數(shù)受到NO的調節(jié)和影響。一些研究發(fā)現(xiàn)使用NO拮抗劑或NOS抑制劑可直接降低運動能力［52，53］，表明NO在運動肌血管擴張中起到了關鍵作用；（3）再次，運動中氣管、支氣管舒張及肺血流量增加是NO介導的［54，55］，甚至皮膚血管血流量增加，促進運動中散熱和體溫調節(jié)也是由NO介導的［56］。由此可見，NO也是運動中調節(jié)血液重新分布的一個重要因素。

以上研究結果表明，作為體內最重要的兩種血管舒縮調節(jié)因子，ET-1與NO在安靜狀態(tài)下保持著動態(tài)平衡，維持各器官和系統(tǒng)血液的正常供應；運動后，ET-1與NO平衡被改變：（1）參與運動組織（運動肌、心肌、肺、真皮組織等）中的NO生成增加，ET-1水平不變或輕微增加，總效應為血管擴張，血流量增大；（2）不參與運動組織（非運動肌，腎、脾、胃、腸等內臟組織）中的ET-1生成明顯增加，NO生成不變或輕微增加，總效應是血管收縮，血流量減少。通過調節(jié)不同組織血管的舒張和收縮，使血液在不同組織中重新分配，建立新的血流動力學平衡，以適應運動的需要。

4 研究展望

綜上所述，ET-1在運動中發(fā)揮著重要的生理調節(jié)作用，包括調節(jié)血液重新分布，促進心肌和血管生長等，應對其在運動訓練中的作用開展進一步的基礎與應用研究。目前對于不同運動負荷、不同運動方式、不同類型人群以及高原缺氧環(huán)境下ET-1的生理功能、變化規(guī)律及調節(jié)機制研究已有很多，還有很多研究發(fā)現(xiàn)不同個體的ET-1生成能力受到EDN1基因多態(tài)性的影響，某些基因型的個體，其原發(fā)性高血壓、冠心病、門靜脈高壓癥等的發(fā)病率明顯高于其他基因型［57，58］，但關于ET-1生成能力對運動員個體運動能力，以及訓練的有效性等是否有不同的影響，研究報道還很少。通過基因多態(tài)性研究尋找優(yōu)秀運動員個體心血管調節(jié)功能差異產(chǎn)生的原因可能更有助于訓練的個體化。例如血液ET-1水平增加過多是“高原反應”及“高原病”發(fā)生的重要原因之一，對需要進行高原訓練的運動員，如果發(fā)現(xiàn)其在高原訓練期間血液ET-1變化規(guī)律，或ET-1基因多態(tài)性對其高原習服能力的影響，將有助于設計符合其遺傳特點的高原訓練計劃。

從2001年起，Rankinen等每年都在《MEDICINE& SCIENCE IN SPORTS & EXERCISE》雜志上發(fā)表1篇綜述，主標題為《The human gene map for performance and health-related fitness phenotypes》，將以往文獻研究中報道的與運動能力及人體健康相關的基因進行總結，并綜述當年相關領域最新的研究發(fā)現(xiàn)。從2001年發(fā)表的該系列綜述第1期［59］起，表達ET-1的EDN1基因便被列為與急性運動引起的血液動力學改變相關的基因之一，其“功能”一欄中描述是“與血壓的最大收縮壓相關”，但直到最近一期［60］，EDN1基因相關內容一直無新變化，表明目前雖然對運動中血漿ET-1變化規(guī)律研究很多，但對EDN1基因與運動能力的關聯(lián)研究很少。近幾年，另外一個調節(jié)血管收縮的物質—血管緊張素轉化酶（angiotensin converting enzyme，ACE）成為一個全球性的研究熱點，許多研究認為其基因第16內含子上的一個I/D多態(tài)性與包括有氧運動能力在內的多種運動能力有密切關聯(lián)性［61］。ET-1同樣是機體內影響血管舒縮的最重要的調節(jié)因子之一，但目前對EDN1基因多態(tài)性與運動能力的關聯(lián)研究以及影響ET-1功能發(fā)揮的ET-1受體的研究還不多，將來應開展相關研究，為揭示運動促進心血管健康的機制，以及高原/低氧訓練研究等提供重要的理論參考。

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