高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練對老齡大鼠骨骼肌減少癥及某些氧化應(yīng)激、脂肪細(xì)胞因子和炎癥因子的影響

孫磊 李方暉

南京師范大學(xué)體育科學(xué)學(xué)院（南京210023）

人體是由肌肉、骨骼、脂肪和水等構(gòu)成，構(gòu)成人體的各種成分會(huì)隨年齡的變化而改變，肌肉含量呈現(xiàn)增齡性減少，脂肪含量明顯增加[1]。老年人的肌肉萎縮、力量和耐力下降稱之骨骼肌減少癥（sarcopenia）[2]。骨骼肌減少癥會(huì)增加老年人摔倒和骨折的風(fēng)險(xiǎn)[3]。第4次國民體質(zhì)監(jiān)測結(jié)果顯示，我國人口肌肉力量和骨骼肌含量從成年到老年的下降速率呈現(xiàn)增大趨勢[4，5]。因此，及時(shí)采取有效的手段預(yù)防骨骼肌減少癥的發(fā)生，對于提高老年人的生存質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[5]。

老年人體脂百分比（尤其內(nèi)臟脂肪）增加導(dǎo)致的炎癥因子分泌量升高是骨骼肌減少癥的重要誘因[6，7]。超敏C-反應(yīng)蛋白（high sensitivity-C reactive protein，hs-CRP）和白細(xì)胞介素-6（interleukin-6，IL-6）升高與老年人肌力下降、肌肉丟失等有關(guān)[8]。氧化應(yīng)激導(dǎo)致的低度慢性炎癥水平（low-grade chronic inflammation）與骨骼肌減少癥發(fā)生也密切相關(guān)[9]。衰老相關(guān)的氧化應(yīng)激能誘導(dǎo)炎癥因子的基因表達(dá)，如hs-CRP、IL-6 和腫瘤壞死因子-α分泌增加，引起低度慢性炎癥水平[9]。作為重要的脂肪細(xì)胞因子，機(jī)體瘦素和脂聯(lián)素水平改變也與骨骼肌減少癥發(fā)生有關(guān)。瘦素可通過作用于中樞系統(tǒng)調(diào)節(jié)飲食行為和能量消耗、促進(jìn)胰島素樣生長因子-1蛋白表達(dá)來刺激骨骼肌蛋白質(zhì)合成[7]，促進(jìn)脂肪分解和降低體內(nèi)脂肪沉積[10]。人體橫斷面研究證實(shí)，血漿脂聯(lián)素含量增加可作為獨(dú)立因子預(yù)測老齡摔倒和殘疾風(fēng)險(xiǎn)增加[11]、老年人肌肉力量和耐力降低[11，12]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，血漿脂聯(lián)素升高會(huì)導(dǎo)致骨骼肌功能下降、線粒體代謝功能紊亂、氧化應(yīng)激和骨骼肌蛋白質(zhì)降解[13]。

高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練（high-intensity interval training，HIIT）以其耗時(shí)短、強(qiáng)度大、恢復(fù)快的特點(diǎn)，受到運(yùn)動(dòng)員和健身愛好者的青睞[14，15]。HIIT 對于提高健康人群有氧適能、改善心血管病和2 型糖尿病患者的心肺耐力優(yōu)于持續(xù)性耐力訓(xùn)練[16]。Bell 等[17]研究發(fā)現(xiàn)，力量訓(xùn)練和HIIT 刺激老年人肌纖維蛋白質(zhì)合成的效果相似，但HIIT 對肌漿網(wǎng)內(nèi)蛋白質(zhì)合成的刺激作用強(qiáng)于抗阻訓(xùn)練。Seldeen等[18]研究也發(fā)現(xiàn)，HIIT使得老齡大鼠抓力、耐力、步速分別增加了10.9%、32.6%和107%。人體研究證實(shí)，HIIT 促進(jìn)老年人骨骼肌線粒體生物合成和蛋白合成通路相關(guān)蛋白的表達(dá)，同時(shí)也上調(diào)骨骼肌DNA甲基化水平[19]?？傊琀IIT 能更有效地延緩老年人骨骼肌減少癥、增強(qiáng)骨骼肌力量和機(jī)體心肺耐力[13，17，19-21]。HIIT能緩解2型糖尿病[22]和慢性腎病[23]患者慢性低度炎癥和氧化應(yīng)激水平，并調(diào)控脂肪因子分泌[24]。然而，HIIT 是否緩解衰老進(jìn)程中機(jī)體的氧化應(yīng)激和慢性低度炎癥水平？HIIT是否改善衰老相關(guān)的脂肪因子分泌失調(diào)？這些問題尚不清楚。

基于此，本研究以8月齡成年大鼠和18月齡增齡大鼠為研究對象，研究8 個(gè)月HIIT 干預(yù)對老齡大鼠體成分、抓力、耐力和骨骼肌氧化應(yīng)激、血漿中hs-CRP、IL-6/10、脂聯(lián)素和瘦素分泌的影響，為HIIT 延緩骨骼肌減少癥的發(fā)生提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組

選用廣東省醫(yī)學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供的清潔級(jí)雌性8月齡（Sprague Dawley，SD）大鼠48只[動(dòng)物許可證號(hào): SCXK（粵）2013-0002]。所有大鼠自由飲食，動(dòng)物房保持自然照明；動(dòng)物飼養(yǎng)室保持23 ± 1.5℃溫度，相對濕度45% ± 15%。隨機(jī)選取12 只大鼠，適應(yīng)性喂養(yǎng)2周后隨即進(jìn)行體成分、耐力和抓力測試，測試靜息48 h后再禁食12 h宰殺，將此作為成年對照組。剩下36只大鼠進(jìn)行常規(guī)飼養(yǎng)10 個(gè)月。于18月齡時(shí)進(jìn)行適應(yīng)性跑臺(tái)1 周，之后隨機(jī)分為三組：老齡安靜組、老齡中等強(qiáng)度持續(xù)性訓(xùn)練（moderate-intensity continuous training，MICT）組和老齡HIIT 組，每組各12 只；但實(shí)驗(yàn)過程中老齡安靜組2 只大鼠（眼睛感染），老齡MICT 組4只大鼠（2只死于運(yùn)動(dòng)無關(guān)的原因、2只爪子外傷感染）和HIIT組6只大鼠（2只無法堅(jiān)持訓(xùn)練、2只爪子和2只尾部感染）被排除；采用廣州飛迪生物科技有限公司動(dòng)物實(shí)驗(yàn)跑臺(tái)（型號(hào)FD000043）進(jìn)行訓(xùn)練，訓(xùn)練周期為8個(gè)月；老齡MICT 組和老齡HIIT 組大鼠在末次訓(xùn)練后48 h 與老齡安靜組大鼠共同完成體成分、抓力和耐力測試；耐力測試靜息48 h后，禁食12 h并宰殺。

1.2 運(yùn)動(dòng)方案

文獻(xiàn)報(bào)道，18月齡SD大鼠正處于骨骼肌減少癥的前期（pre-sarcopenic），26月齡SD大鼠處于骨骼肌減少癥階段，18月齡至26月齡大鼠骨骼肌含量和功能呈現(xiàn)快速丟失階段，8月齡成年大鼠的骨骼肌結(jié)構(gòu)功能正處于最佳狀態(tài)[25]。因此，本研究選擇8月齡大鼠作為成年對照組，在第18月齡進(jìn)行8 個(gè)月HIIT 和MICT 干預(yù)，重點(diǎn)觀察HIIT是否可延緩骨骼肌減少癥的發(fā)生。

1周適應(yīng)性訓(xùn)練后，采用呼氣分析運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)對HIIT組6 只大鼠進(jìn)行最大吸氧量（maximal oxygen uptake，VO2max）的測定，進(jìn)而確定跑步速度[26]。正式訓(xùn)練的運(yùn)動(dòng)方案參考Criswell 等[27]訓(xùn)練強(qiáng)度和運(yùn)動(dòng)時(shí)間略作改動(dòng)。MICT 組以速度17 m/min（運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度75%～80%VO2max）運(yùn)動(dòng)；HIIT起始速度先以15 m/min（運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度約為45%～55%VO2max）運(yùn)動(dòng)，時(shí)間為4 min，之后跑步速度增至25 m/min（運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度為85%～95%VO2max），運(yùn)動(dòng)1 min，依次交替進(jìn)行9 個(gè)循環(huán)，總時(shí)間均為45 min，1 次/天，5 天/周，訓(xùn)練8 個(gè)月，周六和周日休息，跑臺(tái)坡度為0°。正式訓(xùn)練的前和后分別以10 m/min 速度（運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度約為30%～40% VO2max）、時(shí)間為1 min進(jìn)行熱身和放松運(yùn)動(dòng)。老齡安靜組不進(jìn)行訓(xùn)練，但將該組大鼠放置跑步機(jī)旁。

1.3 取材及指標(biāo)測定

上述三組大鼠均按照4 ml/kg 劑量的10%水合氯醛麻醉，用一次性注射器取腹主動(dòng)脈血，然后將注射器中血液樣本注射于肝素鈉抗凝5 ml EP 試管中，先常溫靜置30 min，最后在4℃環(huán)境下靜置1 h，緊接著進(jìn)行15 min離心，轉(zhuǎn)速在3500 r/min。離心之后，抽離血漿，轉(zhuǎn)移至－80℃低溫冰箱凍存。同時(shí)，快速分離兩側(cè)股四頭肌、腓腸肌、趾長伸肌和比目魚肌并稱重，以每只大鼠不同骨骼肌質(zhì)量比上其體重得到對應(yīng)的骨骼肌衰減指數(shù)（sarcopenia index）[18]。

1.3.1 體成分

在畜禽日糧中添加解淀粉芽孢桿菌，可以減少畜禽糞便中氮、磷化合物等的排放，減少糞污對養(yǎng)殖環(huán)境的污染。在日糧中添加解淀粉芽孢桿菌可以顯著降低雞糞中硫化氫含量[23]；添加解淀粉芽孢桿菌T6可以降低肉雞5.3%～41.9%磷排放，7.1%～30%鈣排放[38]；添加解淀粉芽孢桿菌KB3可以顯著降低肉雞排泄物中有害氣體含量[23]。

分別在實(shí)驗(yàn)起始和實(shí)驗(yàn)結(jié)束采用雙能X射線對大鼠進(jìn)行體成分測量。測試前腹腔注射10%水合氯醛（3 ml/kg）麻醉大鼠，將大鼠呈俯臥姿勢放置在XR-36NORLAND型雙能X線吸收平臺(tái)上，在小動(dòng)物模式下掃描大鼠的體成分，觀察的指標(biāo)包括瘦體重、瘦體重百分比（瘦體重%）、脂肪重量、體脂百分比（體脂%）和瘦體重/脂肪比值。

1.3.2 耐力和抓力測定

大鼠耐力測試參考Li 等[14]采用改良斜板測試（inclined plane test）方法。具體步驟：在大鼠尾部懸掛350 g 重物，將其頭上尾下置于傾斜60 度、距離地面50 cm 高的鐵絲網(wǎng)（網(wǎng)眼規(guī)格1 cm × 1 cm）上，鐵絲網(wǎng)下方放置泡沫墊以防大鼠摔傷，如果測試時(shí)間少于10 s，則休息5 min 后重新測試，最終記錄大鼠在鐵絲網(wǎng)上停留時(shí)間（handing time），再以參數(shù)與體重（body weight，BW）的比值（min/g）×100評(píng)價(jià)大鼠肌耐力。

抓力（grip strength）測試仿照Grip Strength Meter（Bioseb，F(xiàn)rance）使用拉力計(jì)和鐵絲網(wǎng)自制儀器，將儀器放置于光滑平面上，拉力計(jì)端保持固定，將大鼠放于鐵絲網(wǎng)上，沿鐵絲網(wǎng)的縱軸方向輕輕牽拉大鼠尾部，致其四個(gè)爪子抓緊鐵絲網(wǎng)，緩慢增加牽拉力度，直至拉力超過大鼠的抓力，大鼠被拉離鐵絲網(wǎng)。測試過程中，拉力計(jì)自動(dòng)記錄最大抓力值，重復(fù)測量3 次，取最大值。再以該參數(shù)與BW比值（N/g）×100評(píng)價(jià)抓力[14]。

1.3.3 血漿氧化應(yīng)激、炎癥因子、脂聯(lián)素及瘦素濃度的測定

血漿丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量和超氧化物歧化酶2（superoxide dismutase 2，SOD2）活性用比色法測定，單位分別為: nmol/ml 和U/ml。血漿中瘦素、脂聯(lián)素、IL-6、IL-10、hs-CRP、4-羥基壬烯醛（4-hydroxy-2-nonenal，4-HNE）和8-羥基脫氧鳥苷（8-hydroxy-deoxyguanosine，8-OHdG）濃度采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)（ELISA）進(jìn)行測定，單位均為: ng/l。上述試劑盒購自南京建成生物工程研究所，操作過程嚴(yán)格按照試劑盒說明操作，每個(gè)指標(biāo)測3次，取均值。

1.4 統(tǒng)計(jì)方法

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用SPSS17.0數(shù)據(jù)軟件包處理。用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)分別分析老齡安靜組與成年對照組，用單因素方差分析老齡安靜組、老齡MICT組和老齡HIIT組所有測試指標(biāo)。結(jié)果以均數(shù)± 標(biāo)準(zhǔn)差（± s）表示。P＜0.05表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。采用Pearson相關(guān)分析計(jì)算各個(gè)變量的相關(guān)系數(shù)r值。

2 結(jié)果

2.1 各組大鼠體成分和骨骼肌指數(shù)變化

表1顯示，與成年對照組相比，老齡安靜組大鼠的體重、體脂重量、體脂/瘦體重比值、體脂%均顯著增加（P＜0.01），瘦體重顯著增加（P＜0.05），而瘦體重%顯著降低（P＜0.01）；老齡安靜組大鼠比目魚肌指數(shù)（P＜0.05）、股四頭肌指數(shù)均顯著減少（P＜0.05）。

表1 各組大鼠體成分和骨骼肌指數(shù)

2.2 各組大鼠骨骼肌抓力和耐力變化

表2顯示，與成年對照組相比，老齡安靜組大鼠耐力和抓力顯著降低（P＜0.01）。8個(gè)月運(yùn)動(dòng)干預(yù)后，與老齡安靜組大鼠相比，老齡MICT 組大鼠耐力顯著增加（P＜0.05），老齡HIIT 組大鼠耐力和抓力顯著增加（P＜0.01）。與老齡MICT 組相比，老齡HIIT 組抓力顯著增加（P＜0.01）。

表2 各組大鼠的抓力和耐力成績

2.3 各組大鼠血漿氧化應(yīng)激參數(shù)變化

表3顯示了大鼠血漿和骨骼肌氧化應(yīng)激指標(biāo)的變化。與成年對照組相比，老齡組大鼠血漿MDA、8-OHdG和4-HNE顯著增加（P＜0.05）。8個(gè)月干預(yù)后，與老齡安靜組相比，老齡MICT組大鼠血漿8-OHdG和4-HNE 顯著降低（P＜0.01）；老齡HIIT 組大鼠血漿MDA（P＜0.05）、8-OHdG（P＜0.01）和4-HNE（P＜0.05）也顯著降低；與老齡MICT組相比，老齡HIIT組大鼠血漿MDA明顯降低（P＜0.01）。

與老齡安靜組相比，老齡MICT組和老齡HIIT組大鼠骨骼肌SOD2活性均顯著增加（P＜0.01）；與老齡安靜組相比，老齡MICT 組和老齡HIIT 組大鼠骨骼肌4-HNE 顯著降低（P＜0.05）；老齡MICT 組和老齡HIIT 組大鼠骨骼肌8-OHdG 低于老齡安靜組（P＜0.01）；此外，老齡HIIT組骨骼肌MDA（P＜0.01）和8-OHdG（P＜0.05）低于老齡MICT組。

表3 各組大鼠血漿氧化應(yīng)激相關(guān)指標(biāo)

2.4 各組大鼠血漿炎癥因子含量

表3顯示，與成年對照組相比，老齡安靜組大鼠血漿hs-CRP顯著增加（P＜0.05）；8個(gè)月運(yùn)動(dòng)干預(yù)后，與老齡安靜組相比，老齡HIIT 組大鼠血漿中hs-CRP 和IL-6/IL-10 比值顯著降低，血漿IL-10 水平顯著增加（P＜0.05）；與老齡MICT組大鼠相比，老齡HIIT組大鼠血漿中hs-CRP 和IL-6/IL-10 比值顯著降低，血漿IL-10 水平顯著增加（P＜0.05）。

2.5 各組大鼠血漿瘦素和脂聯(lián)素分泌量

表5顯示，與成年對照組相比，老齡安靜組大鼠血漿脂聯(lián)素顯著增加（P＜0.05）。8個(gè)月運(yùn)動(dòng)干預(yù)后，與老齡安靜組相比，老齡MICT（P＜0.01）和老齡HIIT 組（P＜0.05）大鼠血漿脂聯(lián)素顯著增加；老齡HIIT組大鼠血漿瘦素水平顯著增加（P＜0.05）；與老齡MICT 組相比，老齡HIIT組大鼠血漿脂聯(lián)素水平顯著增加（P＜0.01）。

表4 各組大鼠血漿炎癥因子變化

表5 各組大鼠血漿中瘦素、脂聯(lián)素

2.6 相關(guān)分析

表6 顯示，體脂重量與體脂%呈正相關(guān)（r=0.96，P＜0.01），與瘦體重%呈負(fù)相關(guān)（r=－0.96，P＜0.01）；抓力與瘦體重呈正相關(guān)（r=0.61，P＜0.01），但與體脂重量（r=－0.61，P＜0.01）和體脂%（r=－0.48，P＜0.05）呈負(fù)相關(guān)；耐力成績與血漿8-OHdG 呈負(fù)相關(guān)（r=－0.72，P＜0.01）；血漿hs-CRP 與體脂%（r=0.55，P＜0.05）、MDA（r=0.58，P＜0.05）和4-HNE（r=0.66，P＜0.01）呈正相關(guān)；血漿瘦素和體脂%呈負(fù)相關(guān)（r=－0.58，P＜0.05）。

表6 各個(gè)參數(shù)的Pearson相關(guān)系數(shù)r值

3 討論

衰老進(jìn)程中脂肪含量的增加與老年人骨骼肌減少癥和運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)降低有關(guān)[1]。本文采用雙能X 線吸收測量8 個(gè)月HIIT 干預(yù)對老齡大鼠體成分的影響。表1 顯示，8 個(gè)月HIIT 能使增齡大鼠脂肪重量降低，瘦體重%明顯增加。說明，HIIT 干預(yù)能抑制增齡過程中瘦體重向脂肪組織的轉(zhuǎn)化；同時(shí)，老齡HIIT 組大鼠的腓腸肌、股四頭肌指數(shù)、比目魚肌指數(shù)以及趾長伸肌指數(shù)均高于老齡安靜組。提示，HIIT 抑制老齡大鼠脂肪堆積的同時(shí)，防止衰老導(dǎo)致骨骼肌的丟失。鑒于骨骼肌指數(shù)可表征骨骼肌衰減指數(shù)（sarcopenia index）[18]，骨骼肌衰減指數(shù)的降低與骨骼肌耐力和肌力降低有關(guān)[28]。因此，本研究采用抓力和斜板測試分別測試大鼠抓力和耐力[14]，結(jié)果顯示，老齡HIIT組大鼠耐力及抓力均高于老齡安靜組。這與Seldeen 等[18]研究結(jié)果一致，16 周HIIT 能使老齡大鼠抓力、耐力、步速分別增加10.9%、32.6%和107%。人體研究同樣證實(shí)，6 周HIIT 干預(yù)使老年人的內(nèi)臟脂肪和脂肪百分比明顯降低，有氧適能和無氧能力顯著增強(qiáng)[21]。Bell 等[17]比較了HIIT 與抗阻訓(xùn)練及持續(xù)性有氧訓(xùn)練對老年人骨骼肌蛋白質(zhì)合成的影響，其結(jié)果表明，HIIT對于增強(qiáng)老年人肌力和骨骼肌蛋白質(zhì)合成率的效果最佳，尤其對于骨骼肌肌漿網(wǎng)內(nèi)蛋白質(zhì)合成速率的提升效果強(qiáng)于抗阻訓(xùn)練[17]。近年研究進(jìn)一步證實(shí)，HIIT 兼具增強(qiáng)老年人骨骼肌線粒體氧化功能和骨骼肌蛋白質(zhì)合成的作用[19]。本研究也發(fā)現(xiàn)，盡管老齡MICT 組大鼠耐力和骨骼肌指數(shù)顯著增加，但抓力和體成分的變化無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。提示，與MICT 相比，HIIT 能更有效地減少老齡大鼠的脂肪堆積，增加骨骼肌抓力，從而延緩骨骼肌減少癥發(fā)生。

衰老自由基學(xué)說認(rèn)為，衰老進(jìn)程中機(jī)體呈現(xiàn)出的抗氧化能力減弱和氧化能力增強(qiáng)會(huì)引起脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和DNA 氧化損傷，導(dǎo)致多種組織和系統(tǒng)功能失調(diào)，機(jī)體整體水平表現(xiàn)出衰老狀態(tài)[29]。業(yè)已證實(shí)，氧化應(yīng)激在骨骼肌減少癥、骨骼肌收縮機(jī)能失調(diào)、線粒體代謝失調(diào)和肌細(xì)胞凋亡等過程中發(fā)揮了重要作用[29]。因此，本研究通過測定各組大鼠血漿SOD2、MDA、4-HNE 和8-OHdG 水平來評(píng)價(jià)體內(nèi)氧化應(yīng)激狀態(tài)。作為機(jī)體預(yù)防性的抗氧化系統(tǒng)重要成員，SOD2通過清除活性氧保護(hù)細(xì)胞免受氧化損傷，而體內(nèi)SOD2活性下降將導(dǎo)致脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和DNA 氧化損傷升高[29]。血漿MDA 和4-HNE水平常被作為脂質(zhì)氧化損傷標(biāo)記物[26]。MDA是體內(nèi)脂質(zhì)過氧化的終產(chǎn)物，而4-HNE是脂質(zhì)過氧化形成MDA 過程中的中間產(chǎn)物。與MDA 相比，4-HNE 具有較高的活性，可與蛋白質(zhì)分子和DNA 交聯(lián)，導(dǎo)致蛋白質(zhì)功能障礙和DNA 突變；8-OHdG 是活性氧直接與DNA 反應(yīng)而導(dǎo)致DNA 鏈斷裂和堿基異常修飾形成的DNA損傷產(chǎn)物，是目前公認(rèn)的評(píng)價(jià)DNA氧化損傷敏感的生物標(biāo)志[30]。本研究結(jié)果顯示，與成年對照大鼠相比，老齡安靜組大鼠血漿4-HNE、MDA 和8-OHdG 水平增加，提示老齡大鼠機(jī)體的氧化-抗氧化穩(wěn)態(tài)失衡導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)的脂質(zhì)過氧化和DNA 氧化損傷，這與前人的研究結(jié)果一致[30]。本研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，老齡MICT組和HIIT組大鼠骨骼肌SOD2活性高于老齡安靜組，而老齡HIIT組血漿MDA和骨骼肌MDA、4-HNE和8-OHdG含量低于老齡MICT 組，提示盡管長期MICT 和HIIT 均能降低老齡大鼠骨骼肌氧化應(yīng)激水平，但HIIT 對抑制老齡大鼠骨骼肌脂質(zhì)氧化和DNA 氧化損傷效果優(yōu)于單純的MICT。本研究結(jié)果也顯示，大鼠耐力與血漿8-OHdG呈負(fù)相關(guān)（r=－0.72），說明老齡大鼠DNA的氧化損傷增加與其耐力水平衰減有關(guān)，而降低衰老導(dǎo)致的氧化應(yīng)激水平可提高機(jī)體有氧耐力[31]。

衰老相關(guān)氧化應(yīng)激和異位脂肪堆積可加速多種組織炎癥因子的分泌，如hs-CRP、IL-6、腫瘤壞死因子-α等，炎癥因子分泌增加又促進(jìn)衰老骨骼肌蛋白水解和肌細(xì)胞凋亡[32]。hs-CRP是機(jī)體由于創(chuàng)傷或炎癥造成各種組織損傷時(shí)肝臟合成并釋放進(jìn)入血漿的急性相蛋白，是一種高度靈敏的炎性標(biāo)志物。IL-6 是炎癥起始階段的一個(gè)重要的炎癥調(diào)控因子，能促進(jìn)包括hs-CRP等急性相蛋白合成和釋放。作為抗炎因子，IL-10可抑制IL-6 和hs-CRP 的分泌來發(fā)揮其抗炎效應(yīng)，故IL-6/IL-10 比值可作為評(píng)價(jià)機(jī)體慢性低度炎癥的重要參數(shù)[33]。本研究發(fā)現(xiàn)，盡管老齡大鼠血漿IL-6 水平并未顯著增加，但hs-CRP 明顯高于成年大鼠，說明老齡大鼠呈現(xiàn)慢性系統(tǒng)性炎癥狀態(tài)。這與前人的研究結(jié)果類似[34]。運(yùn)動(dòng)所具有的抗炎作用是其有效防治骨骼肌減少癥的重要機(jī)制。盡管本研究發(fā)現(xiàn)HIIT并未影響老齡大鼠血漿IL-6分泌，但hs-CRP濃度顯著降低及IL-10濃度和IL-6/IL-10比值顯著提高，而老齡MICT組大鼠炎癥水平無顯著性變化，提示，與傳統(tǒng)MICT相比，HIIT能更好地緩解衰老相關(guān)的慢性低度炎癥。國外橫斷面研究表明，健康老年人血漿中hs-CRP 水平升高，且與內(nèi)臟脂肪含量、糖脂代謝紊亂風(fēng)險(xiǎn)[35]和血漿氧化應(yīng)激水平呈正相關(guān)[36]。本研究結(jié)果也顯示，血漿中hs-CRP 含量與體脂%、血漿4-HNE和MDA水平均呈正相關(guān)。上述結(jié)果提示，HIIT可能通過降低老齡大鼠血漿hs-CRP分泌和IL-6/IL-10 比值來抑制慢性低度系統(tǒng)炎癥，該過程可能與脂肪含量的降低和氧化應(yīng)激的緩解有關(guān)。

脂肪組織作為體內(nèi)重要的內(nèi)分泌器官，可通過分泌多種脂肪細(xì)胞因子來調(diào)控骨骼肌和肝臟的胰島素敏感度、糖脂代謝、免疫及炎癥反應(yīng)。老年人脂肪細(xì)胞因子分泌功能失調(diào)與各種組織細(xì)胞的衰老密切相關(guān)[37]。作為脂肪細(xì)胞分泌的重要的多肽類激素，瘦素具有向神經(jīng)中樞傳遞機(jī)體營養(yǎng)狀況和脂肪堆積信息的功能，進(jìn)而通過抑制脂肪合成、增加葡萄糖攝取、促進(jìn)脂肪分解和氧化來降低體內(nèi)脂肪的沉積[10]。Hsu等[38]發(fā)現(xiàn)，有氧運(yùn)動(dòng)可以增加老齡大鼠血漿瘦素含量和瘦體重百分比。本研究表明，8 個(gè)月HIIT 組干預(yù)后大鼠血漿瘦素含量顯著高于老齡安靜組，且血漿瘦素含量與體脂%呈負(fù)相關(guān)（r=－0.58），提示，HIIT 可能通過促進(jìn)老齡大鼠瘦素分泌來降低體內(nèi)脂肪的沉積。然而，瘦素是否通過抑制老齡大鼠脂肪合成、促進(jìn)脂肪酸的氧化分解來降低脂肪含量仍需進(jìn)一步研究。

脂聯(lián)素是脂肪分泌最豐富的內(nèi)源性生物活性多肽。作為一種胰島素增敏激素，脂聯(lián)素能夠經(jīng)血液循環(huán)作用于多種組織的脂聯(lián)素特異性受體，從而增強(qiáng)相應(yīng)細(xì)胞的胰島素信號(hào)通路敏感性，在2型糖尿病、肥胖癥等代謝性疾病中發(fā)揮積極作用[26]。然而，基于老年人的橫斷面研究顯示，血漿脂聯(lián)素增加與老年人摔倒和殘疾風(fēng)險(xiǎn)升高[39]、骨骼肌減少癥患者的肌肉力量和耐力降低[12，39]有關(guān)。本研究結(jié)果也顯示，老齡大鼠血漿脂聯(lián)素顯著高于成年大鼠，這也得到了動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)[12]。文獻(xiàn)表明，血漿脂聯(lián)素與健康老年人肌纖維橫斷面積呈負(fù)相關(guān)[40]。肌細(xì)胞細(xì)胞膜上的脂聯(lián)素特異性受體1/2表達(dá)減少導(dǎo)致機(jī)體脂聯(lián)素功能性抵抗，后者使得血漿脂聯(lián)素含量增高，進(jìn)而導(dǎo)致骨骼肌收縮功能下降、肌細(xì)胞線粒體代謝功能紊亂、氧化應(yīng)激和骨骼肌萎縮[13]。本研究結(jié)果顯示，8 個(gè)月HIIT 和MICT 均能降低老齡大鼠血漿脂聯(lián)素含量。Martinez等[41]研究也證實(shí)，HIIT 能抑制肥胖大鼠皮下脂肪組織脂聯(lián)素的分泌，從而降低血漿脂聯(lián)素含量；同時(shí)，HIIT也促進(jìn)骨骼肌脂聯(lián)素受體基因表達(dá)和改善骨骼肌脂聯(lián)素抵抗，進(jìn)而改善肥胖大鼠的骨骼肌代謝功能和收縮機(jī)能。本研究中HIIT和MICT 是否能增強(qiáng)老齡大鼠骨骼肌脂聯(lián)素/特異性受體的信號(hào)通路還有待進(jìn)一步研究。盡管血漿瘦素、脂聯(lián)素和炎癥因子與骨骼肌減少癥的發(fā)生有關(guān)[8，9，11]，但本研究中血漿瘦素、脂聯(lián)素、IL-6 和IL-10 是由脂肪、骨骼肌還是由其它組織所分泌尚不清楚[12]?？傊鲜黾?xì)胞因子分泌的組織特異性特征有待進(jìn)一步研究揭示。

4 結(jié)論

高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)顯著改善增齡大鼠體成分和增加骨骼肌指數(shù)；高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)可能通過促進(jìn)瘦素分泌來改善增齡大鼠的體成分；高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)降低增齡大鼠慢性系統(tǒng)性炎癥和機(jī)體氧化應(yīng)激水平。