高住低練對肥胖青少年內(nèi)源性大麻素及相關(guān)食欲調(diào)節(jié)激素的影響

王 茹，劉冬梅，吳娜娜，魏玉琴，陳佩杰

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高住低練對肥胖青少年內(nèi)源性大麻素及相關(guān)食欲調(diào)節(jié)激素的影響

王 茹，劉冬梅，吳娜娜，魏玉琴，陳佩杰

目的：健康飲食和適當(dāng)運動減控體重后的食欲增加，有可能導(dǎo)致體重反彈，低氧對食欲調(diào)節(jié)和代謝的影響越來越引起研究者的關(guān)注。以內(nèi)源性大麻素為靶點，探討4周“運動與飲食控制”(低住低練)和“低氧艙睡眠結(jié)合運動與飲食控制”(高住低練)對胃腸調(diào)節(jié)激素的影響機制，詮釋高住低練減控體重的新機理。方法：志愿參加全封閉式運動減肥的超重和肥胖青少年(11～15歲)40名，隨機分為低住低練組和高住低練組，并進(jìn)行為期4周的干預(yù)。因5人退出實驗，最終低住低練組19人，高住低練組16人。低住低練組采用有氧運動與飲食控制的干預(yù)方式，根據(jù)受試者的健康狀況和運動負(fù)荷試驗確定運動強度，制定個性化的運動處方，營養(yǎng)師根據(jù)受試者的基礎(chǔ)代謝率制定合理的飲食方案，保證熱量和必需營養(yǎng)物質(zhì)的供給。高住低練組除進(jìn)行運動和飲食控制干預(yù)外，受試者每天晚上睡在低氧房，低氧環(huán)境為模擬海拔2 700 m高度，每天低氧暴露10 h。干預(yù)結(jié)束前、后分別檢測肥胖相關(guān)的形態(tài)學(xué)指標(biāo)、血液生化指標(biāo)(血常規(guī)、糖脂代謝等)以及免疫學(xué)指標(biāo)，并檢測血漿中胃腸調(diào)節(jié)激素(ghrelin、PYY、CCK、MCP-1、GLP-1以及內(nèi)源性大麻素)分泌水平。結(jié)果：1)干預(yù)后，低住低練組和高住低練組體重、BMI較干預(yù)前均下降，且兩組間差異具有顯著性(P<0.05)；2)干預(yù)后，低住低練組內(nèi)源性大麻素呈上升趨勢，高住低練組內(nèi)源性大麻素呈下降趨勢，兩組間內(nèi)源性大麻素的差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；3)干預(yù)后，其他食欲調(diào)節(jié)激素變化：低住低練組CCK呈下降趨勢，高住低練組CCK下降程度減少，兩組間CCK的差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；干預(yù)后，低住低練組MCP-1呈下降趨勢，高住低練組MCP-1呈升高趨勢，兩組間MCP-1的差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；低住低練受試者CCK濃度下降程度和體重下降程度成正相關(guān)(P<0.05)，而高住低練組這種相關(guān)性消失。結(jié)論：內(nèi)源性大麻素可能是高住低練減控體重的重要介質(zhì)，有助于改善低住低練減控體重過程中下降的食欲抑制因子，從而可能有利于維持運動結(jié)合飲食減控體重的長期效果。

低氧；運動；飲食；肥胖；內(nèi)源性大麻素

目前，健康飲食和加強運動是世界公認(rèn)的最安全、有效、經(jīng)濟的預(yù)防肥胖發(fā)生的方式。但是，體重減輕后很難長時間維持，有可能出現(xiàn)體重反彈現(xiàn)象，其原因可能是由于減體重后，機體的補償效應(yīng)會促進(jìn)食欲，增加飲食。健康飲食和加強運動導(dǎo)致的食欲增加是否由內(nèi)源性大麻素介導(dǎo)? 或者健康飲食和加強運動對內(nèi)源性大麻素產(chǎn)生怎樣的影響? 目前相關(guān)的研究甚少。此外，低氧對食欲調(diào)節(jié)的影響越來越引起研究者的關(guān)注，低氧本身可以引起食欲降低和能量攝入減少，以及體重降低[12,15,21]。低氧是否可改善運動結(jié)合飲食減控體重過程中增強的食欲？內(nèi)源性大麻素是否是低氧暴露減控體重的重要介質(zhì)？目前，國內(nèi)、外鮮見相關(guān)報道。

鑒于此，本研究首先調(diào)查了4周高住低練和低住低練對肥胖青少年食欲的影響，但在前期的預(yù)實驗中并沒有發(fā)現(xiàn)兩組間受試者食欲有任何差異，推測兩種減控體重的干預(yù)方式都存在較強的能量負(fù)平衡，受試者饑餓感都比較強烈，從主觀感覺的角度，有可能不能精確反映出兩組間的差異。然而，胃腸道、胰腺和脂肪組織分泌的一些胃腸調(diào)節(jié)激素在機體短期或長期食欲的調(diào)節(jié)和能量的動態(tài)平衡中起重要作用。因此，本研究擬從分子水平觀察4周高住低練和低住低練對肥胖青少年內(nèi)源性大麻素和胃腸調(diào)控激素的影響。

研究假設(shè)：4周低住低練后機體內(nèi)源性大麻素升高，受試者食欲促進(jìn)因子升高/食欲抑制因子下降；而4周高住低練有效的抑制了機體內(nèi)源性大麻素的增加，改善了低住低練干預(yù)后胃腸調(diào)控激素的改變，受試者食欲促進(jìn)因子下降/食欲抑制因子升高。研究成果有助于認(rèn)識低氧作為一種輔助方式對減控體重的影響及其分子機制，為尋找更加有效、合理的個體化減控體重方法提供科學(xué)依據(jù)。

1 方法與材料

1.1 實驗對象

肥胖按照BMI(kg/m2)值進(jìn)行評估。BMI≥25 kg/m2和≥30 kg/m2是國際上通用的界定超重和肥胖的標(biāo)準(zhǔn)[1]。本研究采用BMI≥25 kg/m2作為受試人群的標(biāo)準(zhǔn)。40名受試者來自上海青少年減肥夏令營，其中3名受試者因部分指標(biāo)初次測試不成功而排除在外。37名受試者年齡：11～15歲，BMI 35～40 kg/m2(中度肥胖)共10人、BMI 30～35 kg/m2(輕度肥胖)共16人、BMI 25～30 kg/m2(超重)共11人。受試者實驗開始前均經(jīng)過醫(yī)學(xué)體檢，排除有明顯的心血管、肝臟、腎臟疾患和其他不適宜運動的急性病，沒有服用任何影響測試指標(biāo)的藥物。本實驗配有醫(yī)務(wù)監(jiān)督員、營養(yǎng)師和專業(yè)健身教練。醫(yī)務(wù)監(jiān)督員使用Tanner 分級系統(tǒng)評估受試者Tanner stage[17,18]。為了保證實驗全程的有效性和安全性，預(yù)防運動損傷和運動疾病的發(fā)生，每節(jié)訓(xùn)練課都安排醫(yī)務(wù)監(jiān)督員和生活老師進(jìn)行監(jiān)督和防護(hù)。實驗過程中，2名受試者缺乏興趣自愿退出(表1)。

在電渡中，陽極上提供電子的金屬（Ag）也正是在陰極上獲得電子后所析出的金屬（Ag），就好像電流使金屬搬了家，從陽極搬陰極上。

表1 受試者基本信息一覽表

注：G：空腹葡萄糖；INS：空腹胰島素；HOMA2-IR：胰島素抵抗指數(shù)；TC：總膽固醇；TG：甘油三酯；HDL：高密度脂蛋白；LDL：低密度脂蛋白。

本研究遵守《赫爾辛基宣言》基本原則，實驗方案已經(jīng)通過了上海體育學(xué)院倫理委員會的批準(zhǔn)(2014倫理批準(zhǔn)文件1)。實驗對象均為自愿參加者，實驗中的測量和干預(yù)手段都不存在任何健康風(fēng)險。專業(yè)醫(yī)師將會保證所有參與者的安全。對于實驗將帶來的效益及其所承擔(dān)的風(fēng)險都會進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)解釋。受試者及其父母或其法定監(jiān)護(hù)人要填寫知情同意書，并有權(quán)選擇隨時退出實驗。如果醫(yī)生和主要研究者確認(rèn)實驗中存在重大風(fēng)險，則會終止實驗。該實驗已經(jīng)在中國臨床試驗注冊中心進(jìn)行注冊，注冊號為：ChiCTR-TRC-14004106。

1.2 實驗方法

1.2.1 運動、飲食及低氧方案

所有受試者接受營養(yǎng)均衡的膳食，食物的攝入量滿足基礎(chǔ)代謝率需求，參考Mifflin計算公式[25]，該公式適合于評估超重和肥胖個體的靜息能量代謝率。膳食推薦量必須根據(jù)自身基礎(chǔ)代謝率進(jìn)行個體化計算，平均能量攝入2 000 Kcal/d。膳食包括重要的營養(yǎng)素，如維生素、礦物質(zhì)、必需脂肪酸、纖維素、多不飽和脂肪酸等。早、午、晚三餐的能量分配大致為30%、40%、30%左右。碳水化合物的能量約占總能量的60%，脂肪約占25%，蛋白質(zhì)約占15%。實驗中根據(jù)減重情況調(diào)整每人每周的食譜。

高住低練組受試者進(jìn)行與低住低練組相同的有氧運動及飲食控制，不同于低住低練組的是高住低練組每天晚上入住低氧房。使用上海東方綠洲體育訓(xùn)練基地低氧測試實驗室(Low Oxygen公司，德國)模擬低氧環(huán)境。高住低練組受試者初次入住低氧實驗室先預(yù)適應(yīng)1天，從入住第2天開始受試者于每晚21:00進(jìn)入低氧實驗室，每天干預(yù)10 h，每周7天，共干預(yù)4周，低氧干預(yù)期間所用的低氧濃度均對應(yīng)模擬海拔2 700 m高度(氧濃度約為14.7%)。

1.2.2 人體測量學(xué)指標(biāo)測試

使用數(shù)字秤(Yaohua Weighing System Co.,Shanghai,China)測量體重；使用測距儀(TANITA,Tokyo,Japan)測量身高；使用阻抗儀(TANITA,Tokyo,Japan)測量體質(zhì)成分；血壓計(Nishimoto Sangyo Co.,Tokyo,Japan)測量收縮壓和舒張壓；人體形態(tài)學(xué)指標(biāo)(胸圍、腰圍 、臀圍)通過卷尺(Pacific Measuring Tool Manufacture Co.,Beijing,China)測量。實驗前、后清晨空腹， 采用雙能X線(DXA,Prodigy;GE Lunar Corp.,Madison,WI USA)進(jìn)行人體三維掃描后直接得出全身脂肪質(zhì)量、四肢肌肉質(zhì)量。使用肢體肌肉(Appendicular lean mass，aLM)代表瘦體重的變化[8]。

1.2.3 血液生化指標(biāo)的測試

實驗前和實驗后，受試者在禁食12 h后從肘靜脈抽取2 mL 靜脈血。全自動血液細(xì)胞分析儀(BC-3000，深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司，中國)檢測血常規(guī)各項參數(shù)。血糖和血脂的測定參考Anderson的文獻(xiàn)[6]。血糖：采用葡萄糖氧化法，東芝全自動生化分析儀(TBA-120FR，東芝醫(yī)療系統(tǒng)有限公司，日本)。采用酶學(xué)終點比色法測試膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)。采用消除法測試高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)。試劑盒均購自北京豪邁生物工程有限公司。使用流式細(xì)胞儀(Epics XL，Beckman Coulter Ltd，美國)作雙熒光檢測，開窗于淋巴細(xì)胞群，測定正常人外周血CD3/CD4/CD8細(xì)胞的變化，CD4-FITC/CD8-PE/CD3-PE-Cy5抗體(IMMUNOTECH公司，美國)。

檢測血漿中的胰島素和胃腸調(diào)節(jié)激素(ghrelin,PYY,CCK，MCP-1,GLP-1,以及內(nèi)源性大麻素)。使用ELISA試劑盒(R&D Systems,Minneapolis,Minnesota,United States)檢測PYY 、CCK和內(nèi)源性大麻素，酶標(biāo)儀(Bio-Rad 550,Bio-Rad,Hercules,California,United States)測定在450 nm處的吸光度。采用多通道液相芯片技術(shù)(suspension array system,Bio-Plex200,Bio-Rad Laboratories Inc,American)檢測胰島素、ghrelin、MCP-1、GLP-1,試劑盒購自上海伯樂生命醫(yī)學(xué)有限公司。計算穩(wěn)態(tài)模式評估法胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)，HOMA-IR指數(shù)=FINS×FGLU/22.5。

1.3 統(tǒng)計分析

所有測試結(jié)果用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，同組前、后比較采用配對樣本t檢驗，采用Univariate方差分析觀察組間差異。兩組之間變化量(實驗前、后差值的絕對值)的比較采用獨立樣本t檢驗。所有數(shù)據(jù)處理由SPSS 17.0統(tǒng)計學(xué)軟件完成，P<0.05表示具有顯著性差異，P<0.01表示具有非常顯著性差異。

2 結(jié)果

2.1 干預(yù)前、后低住低練組和高住低練組形態(tài)學(xué)指標(biāo)及糖脂代謝指標(biāo)的變化

低住低練組和高住低練組4周期間，每周體重變化趨勢顯示(圖1)，第1、2、4周末，高住低練組體重下降程度與低住低練組體重下降程度之間的差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。干預(yù)后，低住低練組和高住低練組體重、BMI較干預(yù)前均下降，且兩組間差異具有顯著性(P<0.05)；瘦體重、脂肪含量以及糖脂代謝指標(biāo)兩組間差異無顯著性(表2)。

圖1 低住低練組和高住低練組受試者每周體重變化比較

表2 干預(yù)前、后各組形態(tài)學(xué)指標(biāo) 以及糖脂代謝指標(biāo)的比較一覽表

注：數(shù)據(jù)代表干預(yù)前、后的變化量(干預(yù)后-干預(yù)前)；* 代表組內(nèi)干預(yù)前、后差異具有顯著性，*P<0.05，**P<0.001；P值代表組間變化差異的顯著性水平。G：空腹葡萄糖；INS：空腹胰島素；HOMA2-IR：胰島素抵抗指數(shù)；HOMA-β：胰島素分泌指數(shù)；TC：總膽固醇；TG：甘油三酯；HDL：高密度脂蛋白；LDL：低密度脂蛋白。

2.2 干預(yù)前、后低住低練組和高住低練組內(nèi)源性大麻素的變化

圖2顯示,干預(yù)前低住低練組和高住低練組受試者體內(nèi)內(nèi)源性大麻素含量無統(tǒng)計學(xué)意義；干預(yù)后低住低練組內(nèi)源性大麻素有所升高，和干預(yù)前相比，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；干預(yù)后高住低練組內(nèi)源性大麻素呈下降趨勢，和干預(yù)前相比，差異無統(tǒng)計學(xué)意義。

圖2 干預(yù)前、后各組內(nèi)源性大麻素的變化

2.3 干預(yù)前、后低住低練組和高住低練組內(nèi)源性大麻素及胃腸調(diào)節(jié)激素的組間差異

圖3顯示,干預(yù)后，低住低練組內(nèi)源性大麻素呈上升趨勢，高住低練組內(nèi)源性大麻素呈下降趨勢，兩組間內(nèi)源性大麻素的差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；干預(yù)后，低住低練組CCK呈下降趨勢，高住低練組CCK下降程度減少，兩組間CCK的差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；干預(yù)后，低住低練組MCP-1呈下降趨勢，高住低練組MCP-1呈升高趨勢，兩組間MCP-1的差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。

圖3 干預(yù)前、后各組內(nèi)源性大麻素及胃腸調(diào)節(jié)激素的組間差異

2.4 干預(yù)前、后低住低練組和高住低練組胃腸調(diào)節(jié)激素變化與體重變化的相關(guān)性

圖4顯示，低住低練組受試者CCK濃度下降程度和體重下降程度呈正相關(guān)(P<0.05)；而高住低練組這種相關(guān)性消失。

圖4 干預(yù)前、后各組胃腸調(diào)節(jié)激素變化與體重變化的相關(guān)性

2.5 干預(yù)前、后低住低練組和高住低練組常規(guī)指標(biāo)的變化

基礎(chǔ)常規(guī)指標(biāo)(表3)：兩組受試者的臀圍、腰圍/臀圍比、舒張壓以及安靜心率在干預(yù)后的下降具有統(tǒng)計學(xué)意義，但是兩組間差異無顯著性。血常規(guī)指標(biāo)(表3)：兩組受試者的白細(xì)胞計數(shù)、血小板計數(shù)、血紅蛋白、中性粒細(xì)胞絕對值、單核細(xì)胞絕對值和淋巴細(xì)胞絕對值較干預(yù)前下降，且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；低住低練組紅細(xì)胞計數(shù)較干預(yù)前下降且具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，高住低練組紅細(xì)胞計數(shù)變化無統(tǒng)計學(xué)意義；所有血常規(guī)指標(biāo)的變化，組間無統(tǒng)計學(xué)意義。免疫學(xué)指標(biāo)的變化(表3)：兩組受試者CD8+T占CD3+T淋巴細(xì)胞的百分比較干預(yù)前下降，CD4/CD8比值較干預(yù)前上升，差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義；但是組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義。

3 分析與討論

本研究首次觀察了低住低練和高住低練對內(nèi)源性大麻素以及胃腸調(diào)節(jié)激素的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：1)高住低練減控體重的效果優(yōu)于低住低練；2)低住低練受試者CCK濃度下降程度和體重下降程度呈正相關(guān)，而高住低練中這種相關(guān)性消失；3)低住低練后機體內(nèi)源性大麻素升高，而高住低練有效的抑制了機體內(nèi)源性大麻素的增加。推測，內(nèi)源性大麻素在高住低練誘導(dǎo)的胃腸調(diào)節(jié)激素下降中起重要的調(diào)控作用。

高原暴露往往伴隨著體重的減少，而與運動員體重降低的負(fù)面影響相比，肥胖人群的確是非常期待這種效果。目前,有關(guān)肥胖人群的研究有兩類[16,24]，一類研究表明，在持續(xù)高原環(huán)境中無論是否進(jìn)行運動干預(yù)都可以降低體重；另一類研究表明，相對于高原環(huán)境中持續(xù)的低氧暴露，間歇性低氧環(huán)境可能是肥胖人群減控體重的另一個選擇。一些

表3 干預(yù)前、后各組常規(guī)指標(biāo)比較一覽表

注：RBC：紅細(xì)胞計數(shù)；WBC：白細(xì)胞計數(shù)；PLT：血小板計數(shù)；Hb：血紅蛋白；NEUT：中性粒細(xì)胞計數(shù)；LY：淋巴細(xì)胞計數(shù)；MONO：單個核細(xì)胞計數(shù)。

針對肥胖人群進(jìn)行的小樣本量研究[13,22,26]發(fā)現(xiàn)，與不受控的高原暴露減重相比，低氧暴露對于肥胖人群的影響更值得信服。目前，一些研究發(fā)現(xiàn)，適度低氧環(huán)境訓(xùn)練(低住高練模式)不僅有利于肥胖人群減控體重,而且有利于改善受試者心血管機能和新陳代謝狀況,但是，這些均是一些小樣本量研究,有待大樣本量研究的進(jìn)一步驗證。除了低住高練模式，高住低練成為了另一種非常流行且不受運動場地限制的低氧訓(xùn)練模式，可以推薦給自由鍛煉的肥胖者。課題組前期工作就高住低練模式對肥胖青少年減重效果進(jìn)行了報道[4]，發(fā)現(xiàn)和低住低練模式相比，肥胖青少年在4周高住低練后體重/BMI降低效果更明顯。

在前期研究基礎(chǔ)上，本次研究中除了體重、BMI以外，特別關(guān)注了血液中胃腸調(diào)節(jié)激素的改變。因為，盡管運動結(jié)合健康飲食方式有很好的減控體重效果，但是，體重減輕后很難長時間維持，有可能出現(xiàn)體重反彈現(xiàn)象。長期減體重的失敗可能是由于減體重后，機體的補償效應(yīng)會促進(jìn)食欲，增加飲食。因此，通過健康飲食和加強運動增加能量消耗的同時，如何有效抑制食欲，成為現(xiàn)今運動結(jié)合飲食減控體重方法中亟待解決的問題。最近，高原對食欲調(diào)節(jié)的影響越來越引起研究者的關(guān)注[12,15]。有研究表明，在常壓下的低氧室，排除了高原的環(huán)境因素(極其寒冷和體力消耗)對食欲的影響，低氧本身可以引起食欲降低和能量攝入減少，以及體重降低[21]。鑒于此，課題組設(shè)想低氧作為一種輔助手段，是否可以改善運動結(jié)合飲食減控體重方法中增加的食欲？因此，課題組將低氧作為輔助手段，觀察高住低練組和低住低練組之間食欲的差異。

然而，在前期的預(yù)實驗中，對受試者進(jìn)行了食欲調(diào)查，并沒有發(fā)現(xiàn)兩組間受試者食欲有任何差異，推測兩種減控體重的干預(yù)方式都存在較強的能量負(fù)平衡，受試者饑餓感都比較強烈，從主觀感覺的角度，有可能不能精確反映出兩組間的差異。那么，食欲受什么因素的影響？目前研究發(fā)現(xiàn)，胃腸道、胰腺和脂肪組織分泌的一些激素在機體短期或長期食欲的調(diào)節(jié)和能量的動態(tài)平衡中起重要作用。有證據(jù)表明，胃腸道作為一種內(nèi)分泌器官分泌的一些胃腸道激素如生長激素?；?Ghrelin)、PYY肽(PYY-36)、膽囊收縮素(CCK)和胰高血糖素樣肽-1(GLP-1)對機體的短期食欲調(diào)節(jié)有重要生理作用，這些均是飽腹感調(diào)節(jié)激素，Ghrelin是目前為止發(fā)現(xiàn)的唯一的促食欲激素。此外，胰島細(xì)胞分泌的胰島素和脂肪細(xì)胞分泌的瘦素，作為長期胃腸調(diào)節(jié)激素影響攝食行為。鑒于預(yù)實驗結(jié)果，本次研究側(cè)重觀察高住低練組和低住低練組之間胃腸調(diào)節(jié)激素的差異，從分子水平揭示其機制。

不同的減肥干預(yù)方法引起的胃腸調(diào)控激素有所不同。有研究表明，節(jié)食誘導(dǎo)減肥引起的補償效應(yīng)使Ghrelin水平增加，PYY和GLP-1的釋放受到抑制[5,10]，結(jié)果造成食欲增強。運動誘導(dǎo)的減肥可能通過上調(diào)活性Ghrelin水平，使機體饑餓感增強，促進(jìn)攝食。但是，也有研究表明，運動可以通過增加餐后GLP-1水平的釋放來提升飽腹感[19]。目前，探討運動結(jié)合飲食聯(lián)合干預(yù)對胃腸調(diào)控激素影響的研究甚少。零星數(shù)據(jù)顯示，運動結(jié)合飲食減體重后Ghrelin水平增加，而PYY水平不變[11,14,23,27]。本研究發(fā)現(xiàn)，肥胖青少年經(jīng)過4周的運動結(jié)合飲食減重后Ghrelin水平有增加趨勢，但是無統(tǒng)計學(xué)意義，而CCK呈現(xiàn)顯著性下降。CCK作為一種抑制食欲的因子，其分泌量的下降提示機體食欲增強。進(jìn)一步分析胃腸調(diào)控激素和體重變化的相關(guān)性后，發(fā)現(xiàn)運動結(jié)合飲食干預(yù)后受試者體重的下降和食欲抑制因子(CCK)呈正相關(guān)，而高住低練組這種相關(guān)性消失。

由此可見，高住低練改變了低住低練過程中胃腸調(diào)控激素的分泌水平。然而，低氧通過何種介質(zhì)發(fā)揮調(diào)控作用？隨著人們對低氧暴露作用機制的關(guān)注，近年來備受關(guān)注的一種既可有效調(diào)節(jié)食欲又有調(diào)控能量代謝作用的物質(zhì)——內(nèi)源性大麻素系統(tǒng)(endocannabinoid system,ECs)給研究提供了新思路。大麻在各地民間用于治療嘔吐和疼痛已有100多年歷史，但因會產(chǎn)生依賴性限制了其醫(yī)用價值。1964年分離出了大麻的活性成分——Δ9-四氫大麻酚，1992年發(fā)現(xiàn)體內(nèi)存在一種與Δ9-四氫大麻酚作用類似的物質(zhì)，并且經(jīng)放射配體結(jié)合實驗證實體內(nèi)存在高親和力的、特異性膜結(jié)合位點，即大麻素受體(cannabinoid receptor,CBR)，隨后克隆出其亞型CBR1和CBR2。該系統(tǒng)包括大麻樣受體、體內(nèi)天然的大麻類物質(zhì)( 配體) 與分解合成大麻類物質(zhì)的酶,它是一個完整的生理信號系統(tǒng)。目前已知，CBR1受體主要存在于神經(jīng)系統(tǒng)，CBR2受體主要表達(dá)于免疫系統(tǒng)。研究發(fā)現(xiàn)，肥胖者體內(nèi)存在ECs過度活化現(xiàn)象，抑制CBR1能夠有效減少機體對食物的攝取，并增加能量的消耗。在目前肥胖全球性流行的形勢下，這些發(fā)現(xiàn)對于控制肥胖和其發(fā)病率相關(guān)的藥物研發(fā)具有非常大的啟發(fā)性。實際上，第一代大麻素類藥物利莫那班已經(jīng)研制出來走向市場，效果顯著；然而，因為該藥物可能加重抑郁、焦慮等副作用，尚未得到廣泛的認(rèn)可[3]。如果存在非藥物的“綠色”方法可以改善肥胖者體內(nèi)ECs過度活化狀態(tài)，將會深受科研工作者矚目。

進(jìn)一步分析后發(fā)現(xiàn)，低氧減控體重的機制和抑制內(nèi)源性大麻素對機體的影響極為相似：減少機體對食物的攝取，并增加能量的消耗。因此，推測高住低練是否對肥胖青少年體內(nèi)內(nèi)源性大麻素有抑制作用？本研究結(jié)果顯示：干預(yù)前，兩組受試者體內(nèi)內(nèi)源性大麻素沒有顯著性差異；低住低練后，受試者體內(nèi)內(nèi)源性大麻素升高，并具有統(tǒng)計學(xué)意義；高住低練后，內(nèi)源性大麻素呈下降趨勢，但無統(tǒng)計學(xué)意義。兩組間內(nèi)源性大麻素變化的差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。盡管組間內(nèi)源性大麻素變化和胃腸調(diào)節(jié)激素的變化沒有相關(guān)性，但是我們發(fā)現(xiàn)，組間變化有顯著性差異的食欲抑制因子(CCK、MCP-1)和組間變化有顯著性差異的內(nèi)源性大麻素的變化趨勢相反。鑒于此，研究結(jié)果基本支持本研究假設(shè)，運動結(jié)合飲食干預(yù)后機體內(nèi)源性大麻素升高，受試者食欲抑制因子下降，可以通過降低餐后CCK、MCP-1水平的釋放來提升饑餓感，從而體重減輕后很難長時間維持，有可能出現(xiàn)體重反彈現(xiàn)象；而低氧睡眠有效的抑制了機體內(nèi)源性大麻素的增加，改善了運動結(jié)合飲食干預(yù)后受試者食欲抑制因子的下降(增加餐后CCK、MCP-1水平的釋放從而提升飽腹感)，可能有利于維持運動結(jié)合飲食減控體重的效果。本研究首次報道了運動結(jié)合飲食干預(yù)對肥胖青少年體內(nèi)內(nèi)源性大麻素的影響，并進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)內(nèi)源性大麻素可能是低氧暴露減控體重的重要介質(zhì)，有助于改善運動結(jié)合飲食減控體重過程中胃腸調(diào)節(jié)激素的變化。

眾所周知，肥胖是公認(rèn)的睡眠呼吸暫停綜合征的危險因素，肥胖者出現(xiàn)睡眠呼吸暫停綜合征的機會是正常體重者的3倍[20]。因此，低氧環(huán)境下是否會引發(fā)睡眠呼吸暫停綜合征的發(fā)生？是本研究十分關(guān)注的問題，在研究中，整個干預(yù)期間，受試者沒有任何不適癥狀。以往有學(xué)者推測間歇性低氧暴露可能可以緩解支氣管痙攣、有利于肺通氣，并且增加低氧狀態(tài)下肺通氣的敏感性[7]。此外，本研究也監(jiān)控了其他健康指標(biāo)，包括血壓、心率、肺活量、血糖和胰島素以及血脂、免疫機能等，研究結(jié)果提示：高住低練的模式和低住低練一樣，對肥胖受試者沒有造成任何不適或帶來任何副作用。本研究也存在一些不足之處，以往通過飲食干預(yù)減控體重的研究中發(fā)現(xiàn)，一般情況下，前6周均會獲得較好的減控體重效果[9]。但是，隨后就會進(jìn)入平臺期，并逐漸出現(xiàn)體重反彈。因此，進(jìn)一步的跟蹤研究是非常有必要的。

致謝：感謝“巔峰減重”公司對本課題的支持。

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The Influences of “Living High-Training Low” on Endocannabinoids and Gastrointestinal Hormones Changes in Obese Adolescents

WANG Ru,LIU Dong-mei,WU Na-na,WEI Yu-qin,CHEN Pei-jie

Objective:Body weight regaining was not uncommon for young people who had lost weight after an exercise and/or diet program.Previous studies presented that the intervention of “l(fā)iving high-training low” could result in changes of the appetite and metabolism.The purpose of this study was to determine if a 4-week “l(fā)iving high-training low” intervention would influence on youth weight loss and explore the mechanisms underlying the weight loss effect induced by endocannabinoids change.Method:Forty overweight and obese adolescents (age at 11～15 years) volunteered to participate in the weight-loss program.They were randomly assigned to two groups,but 5 subjects quitted the study.Therefore,at last,the living low-training low (n=19) and the living high-training low group (n=16).All subjects completed an informed consent document prior to participating in the study.Both groups underwent exercise training and diet intervention.The personalized exercise training program was prescribed based on individual fitness levels.The personalized diet plan was formulated and modified with individual basal metabolic rate.Subjects were assigned to two different sleeping conditions for four weeks,with the living low-training low group in normal condition but the living high-training low group in a hypoxic room equipped with hypoxia systems that simulated an altitude of 2,700 meters.Before and after the 4-week intervention,adipose levels,metabolic health-related blood biomarkers,plasma endocannabinoids levels and other gastrointestinal hormones were measured and assessed.Results:After the intervention,both the living low-training low and the living high-training low group experienced a significant decrease in body weight and BMI.However,the effect was much greater on the subjects in the living high-training low group than those of the living low-training low group (P<0.05).Accompanying the weight loss,plasma endocannabinoids levels exhibited different changes in both groups,with an increase in the living low-training low group but a decrease in the living high-training low group.Other gastrointestinal hormones levels including CCK and MCP-1 also responded differently to the intervention.Both hormones decreased in the living low-training low group,while the living high-training low group showed no change in CCK but an increase in MCP-1.Conclusions:The findings of the study demonstrated the influence of hypoxia exposure in a traditional exercise-plus-diet weigh loss program on weight loss in obese adolescents.The endocannabinoids and other gastrointestinal hormones might play an important role in mediating such an effect.They might enhance the short- and long-term effect of weight loss via minimizing the compensatory response of appetite induced by exercise and diet.

hypoxia;exercise;diet;obesity;endocannabinoids

1000-677X(2016)02-0051-07

10.16469/j.css.201602006

2015-03-23；

2016-01-23

國家自然科學(xué)基金資助項目(81472148)。

王茹(1976-)，女，河南新鄉(xiāng)人，副教授，博士，博士研究生導(dǎo)師，主要研究方向為運動免疫學(xué)、運動分子生物學(xué)、低氧健康促進(jìn)，E-mail:wangru0612@163.com；劉冬梅(1975-)，女，內(nèi)蒙古呼和浩特人，副教授，博士，碩士研究生導(dǎo)師，主要研究方向為人體運動生理與慢性病的預(yù)防和治療，E-mail:liudongmei@sus.edu.cn；吳娜娜(1988-)，女，山東聊城人，碩士，主要研究方向為運動健康促進(jìn)，E-mail:xiaoqi158158@163.com；魏玉琴(1989-)，女，湖北十堰人，碩士，主要研究方向為運動與骨質(zhì)疏松癥，E-mail:daweiguoguo@163.com；陳佩杰(1962-)，男，浙江舟山人，教授，博士，博士研究生導(dǎo)師，主要研究方向為運動免疫學(xué)與青少年體質(zhì)，E-mail:chenpeijie@sus.edu.cn。

上海體育學(xué)院，上海 200438 Shanghai University of Sport,Shanghai 200438,China.

G804.32

A