運動在2型糖尿病中氧化應激和炎癥的研究進展

唐璐

中圖分類號：G804 文獻標識：A 文章編號：1009-9328（2016）07-000-01

摘 要 人類環(huán)境的變化、行為和生活方式都伴隨著全球化進展，久坐不動的生活方式和過度攝取營養(yǎng)導致肥胖患病率與2型糖尿病發(fā)病率呈逐年猛漲趨勢。研究表明氧化應激、炎癥與糖尿病及其血管并發(fā)癥之間關系密切，有效的非藥理學措施，定期有規(guī)律的身體活動對糖尿病治療也是非常重要的，兩者治療手段交互能有效干預2型糖尿病的病理過程。本文重點介紹抗氧化應激和抗炎性能，參與相關聯(lián)的病理生理途徑對2型糖尿病的進展，以及在規(guī)律體育鍛煉下的干預狀態(tài)，以防止2型糖尿病及其嚴重并發(fā)癥的演變。

關鍵詞 運動 2型糖尿病 氧化應激 炎癥

一、介紹

據(jù)國際糖尿病聯(lián)合會（IDF）統(tǒng)計，全球大約有246萬人患有2型糖尿病，預計到2025年全球大約有3.8億人將受到2型糖尿病的影響?？茖W的中等強度體育鍛煉有助于減少多余的體脂，提高胰島素的敏感性，增加高密度脂蛋白HDL的循環(huán)水平，降低甘油三脂水平與血壓正常化。

二、運動對2型糖尿病氧化應激的機制

運動與增加自由基的形成有關，主要是由于增加氧耗量，在急性或慢性運動之后，生物組織中自由基增加，其和組織損傷的發(fā)生同時出現(xiàn)，大多數(shù)氧消耗是通過線粒體氧化磷酸化，并在線粒體中還原成水。然而少部分的氧可能斷開電子傳遞鏈，以產(chǎn)生ROS，據(jù)估計2-5%的氧在線粒體轉(zhuǎn)化成自由基[1]。中等強度鍛煉能有效減少氧化性損傷和增加抗氧化應激，從而有助于改善細胞和組織的氧化穩(wěn)態(tài)，經(jīng)常鍛煉會使機體適應抗氧化因子的能力，保護細胞免受氧化應激影響。適應氧化應激訓練的人被證明其DNA損傷明顯減少，也能改善嘌呤的代謝，減少在訓練肌肉、血漿次黃嘌呤和尿酸含量中黃嘌呤氧化酶底物的利用率。

運動不僅可以降低血壓，而且也可以聚集血小板粘附性和增加心肌血流量。這種“適應”可能會產(chǎn)生介導作用，其中NO是一種內(nèi)皮細胞產(chǎn)生的血管保護因子，并作用于血管平滑肌細胞內(nèi)的鳥苷酸環(huán)化酶，介導內(nèi)皮依賴的血管舒張功能，并可抑制血小板和白細胞與血管內(nèi)皮細胞的粘附，預防血栓形成糖尿病氧化應激。在ZDF大鼠運動實驗中發(fā)現(xiàn)，運動誘發(fā)氧化損傷的減少，并伴隨著血清總抗氧化能力和超氧化物歧化酶的增強。此外，ONOO-與蛋白質(zhì)分子中的酪氨酸殘基反應生成硝基酪氨酸，糖尿病患者空腹血漿NT濃度較正常人增高，進餐后血糖增高時NT濃度也相應增高，同時3-硝基絡氨酸3-NT在糖尿病大鼠運動后其含量明顯降低。這也表明運動訓練能夠促進內(nèi)皮細胞氧化氮合成酶基因的表達及磷酸化，從而保護血管內(nèi)皮細胞。

三、運動對2型糖尿病的炎癥機制

炎癥長期以來被認為是一個與糖尿病并發(fā)癥相關聯(lián)的主要危險因子，通過一段時間的運動能夠觸發(fā)促炎性細胞因子的釋放，以及增多相關聯(lián)的白細胞和C-反應蛋白（CRP）的血漿濃度[2]。細胞因子不僅是從單核細胞中釋放，而且也從肌肉細胞中得到釋放。研究表明體育鍛煉可以直接抑制內(nèi)毒素，其最有可能通過骨骼肌中IL-6的釋放，在機體中誘導產(chǎn)生TNF-a，通常情況下，在體育鍛煉后IL-6是第一個釋放循環(huán)的細胞因子，隨后IL-1ra和IL-10增加其中[3]。，有報道中指出IL-6是公認的有益的一種抗炎因子，在運動中增強胰島素的特異敏感性，其中IL-6是一個多因素的細胞因子，在炎癥中調(diào)節(jié)細胞和體液起著舉足輕重的作用，同時IL-6也被用在早期預測2型糖尿病的一個標志[4]。脂肪細胞會分泌脂聯(lián)素等脂肪細胞因子，脂聯(lián)素與胰島素敏感性和抗動脈粥樣硬化有關，內(nèi)臟脂肪堆積可以降低脂聯(lián)素水平，脂肪細胞分泌的促炎因子通過NF-κB和JNK通路發(fā)揮作用。促炎因子的增加，使2型糖尿病產(chǎn)生脂代謝紊亂，并影響胰島β細胞的功能和存活。

四、小結

氧化應激和炎癥在2型糖尿病的發(fā)病中起著關鍵性作用，在糖尿病患者中可通過多種來源產(chǎn)生ROS，其中包括線粒體和非線粒體作為起源。ROS的增加和隨之下降的抗氧化防御機制，導致脂肪組織和線粒體活化相應的應激敏感激酶，這些激酶激活促炎癥介質(zhì)的表達，也進一步誘導ROS的產(chǎn)生?？茖W規(guī)律的體育鍛煉能夠降低體內(nèi)CRP、IL-6以及TNF-α的水平，并且還能增加抗炎因子（如脂聯(lián)素、IL-4和IL-10）的水平。因此在2型糖尿病患者中，定期和適度的體育鍛煉可以增強體內(nèi)抗氧化和抗炎因子，以此起到對機體的保護作用。

參考文獻：

[1] Di Meo. Mitochondria in exercise-induced oxidative stress[J]. Biol Signals Recept. 2001.10（1-2）：125-140.

[2] Kasapis C. The effects of physical activity on serum Creactive protein and inflammatory markers.a systematic review[J]. Am Coll Cardiol. 2005.45（10）：1563-1569.

[3] Pedersen BK， Febbraio MA. Muscle as an endocrine organ.focus on muscle-derived interleukin-6[J]. Physiol Rev. 2008.88：1379-1406.

[4] Fisman EZ， Tenenbaum A. The ubiquitous interleukin-6.a time for Reappraisal[J]. Cardiovasc Diabetol. 2010.9：62.