T2DM患者脂聯(lián)素與相關(guān)激素和運動的研究綜述

趙 偉 李世偉

T2DM患者脂聯(lián)素與相關(guān)激素和運動的研究綜述

趙 偉1李世偉2

（1.貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院，貴州 畢節(jié) 551700；2.遵義醫(yī)科大學(xué) 醫(yī)學(xué)與科技學(xué)院，貴州 遵義 563006）

在T2DM患者中，脂聯(lián)素的水平一般比常人較低。文章以T2DM患者的脂聯(lián)素水平為主題，綜述了脂聯(lián)素與相關(guān)激素和運動的關(guān)系。在相關(guān)激素的影響上，脂聯(lián)素對胰島素的作用主要體現(xiàn)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(chǎn)生等方面；脂聯(lián)素對瘦素的影響主要體現(xiàn)在對瘦素分泌和作用的調(diào)節(jié)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(lián)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(lián)素水平，但效果不如一次高強度間歇運動顯著。

脂聯(lián)素；運動；胰島素；瘦素

1 脂聯(lián)素概念

脂聯(lián)素（Adiponectin，AdipoQ，APN）是一種由脂肪組織分泌的激素，是一種脂肪細(xì)胞因子，它可以增加葡萄糖的代謝和胰島素的敏感性。脂聯(lián)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(lián)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(diào)節(jié)等生理過程。

脂聯(lián)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(dāng)今研究的熱點。

1.1 脂聯(lián)素的結(jié)構(gòu)與功能

脂聯(lián)素由247個氨基酸多肽構(gòu)成，包含3個外顯子和2個內(nèi)顯子及4個功能域。脂聯(lián)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(qū)域已被確認(rèn)為是攜帶Ⅱ型糖尿病和代謝綜合征易感基因的區(qū)域[1]。

目前已知的血漿中脂聯(lián)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(lián)素（LMW）、六聚體為中分子量脂聯(lián)素（MMW）、多聚體為高分子量脂聯(lián)素（HMW），三種脂聯(lián)素類型之比為25%:25%-35%:40%-50%[2]，在體內(nèi)發(fā)揮生理作用的脂聯(lián)素為多聚體形式的脂聯(lián)素。

脂聯(lián)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(xì)胞因子，為常見激素的3倍，女性高于男性，無晝夜節(jié)律變化[3]。血清脂聯(lián)素水平也可隨肥胖程度而降低，與胰島素敏感性呈正相關(guān)[1]。

通過查閱多篇文獻(xiàn)，脂聯(lián)素在體內(nèi)具有多種生物學(xué)功能，調(diào)節(jié)脂肪代謝：脂聯(lián)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(xì)胞的分化和增殖；調(diào)節(jié)胰島素敏感性：脂聯(lián)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(diào)節(jié)能量代謝：脂聯(lián)素能夠促進脂肪酸的氧化和能量消耗，增強能量代謝；調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)：脂聯(lián)素能夠抑制炎癥反應(yīng)，減少炎癥介質(zhì)的產(chǎn)生和釋放。

1.2 脂聯(lián)素的作用機制

脂聯(lián)素通過兩種AdipoR1受體和AdipoR2受體發(fā)揮作用，前者在肌肉組織中表達(dá)較高水平，后者主要在肝臟組織中表達(dá)。脂聯(lián)素與受體結(jié)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(nèi)大多數(shù)器官和組織都有脂聯(lián)素的受體，在骨骼肌中脂聯(lián)素與AdipoR1受體結(jié)合后會激活A(yù)MPK，此前的多項研究均有所證實[4-5]。AMPK短期的效應(yīng)能調(diào)節(jié)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(yīng)能調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄。脂聯(lián)素通過AdipoR2受體激活PPAR，PPAR有著重要的發(fā)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(xiàn)問題會導(dǎo)致AMPK激活受到影響，AdipoR2受體出現(xiàn)問題會導(dǎo)致PPAR信號通路激活受到影響。如果AdipoR1和AdipoR2兩者同時出現(xiàn)問題則抑制了脂聯(lián)素的結(jié)合和作用，導(dǎo)致組織甘油三酯含量增加，炎癥和氧化應(yīng)激，從而導(dǎo)致胰島素抵抗和明顯的葡萄糖不耐受。因此，AdipoR1和AdipoR2是脂聯(lián)素在體內(nèi)的主要受體，在調(diào)節(jié)糖、脂代謝、炎癥和氧化等方面發(fā)揮著重要作用[6-7]。

2 脂聯(lián)素與相關(guān)激素的關(guān)系

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

2.1 脂聯(lián)素與胰島素

胰島素和脂聯(lián)素在細(xì)胞內(nèi)通過不同的信號通路發(fā)揮作用。胰島素主要通過PI3K/Akt信號通路和MAPK信號通路等發(fā)揮作用，而脂聯(lián)素主要通過AMPK信號通路和PPAR-α信號通路等發(fā)揮作用。研究表明，胰島素和脂聯(lián)素之間存在著復(fù)雜的相互作用關(guān)系，二者可以通過相互調(diào)節(jié)信號通路的方式影響對方的作用。

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

脂聯(lián)素能夠通過多種途徑調(diào)節(jié)胰島素的敏感性。脂聯(lián)素能夠通過激活A(yù)MPK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(lián)素對胰島素的作用主要體現(xiàn)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(chǎn)生等方面。

2.2 脂聯(lián)素與瘦素

瘦素與脂聯(lián)素一樣，都是由白色脂肪組織分泌的細(xì)胞因子，瘦素的分泌與脂肪組織的體積或者體重成正相關(guān)。正常健康人的脂聯(lián)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(lián)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(lián)素對Ⅱ型糖尿病患者具有胰島素增敏作用，但如果身體內(nèi)的瘦素水平較高，則會抑制脂聯(lián)素發(fā)揮其作用。黃彩華等人的實驗顯示瘦素水平較高、脂聯(lián)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(lián)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(nèi)臟脂肪、空腹血糖、胰島素抵抗指數(shù)、瘦素呈正相關(guān)，與脂聯(lián)素呈負(fù)相關(guān)[14]。血清脂聯(lián)素濃度與瘦素和胰島素濃度呈負(fù)相關(guān)[15]。研究表明，脂聯(lián)素能夠抑制瘦素的分泌和作用，從而降低體內(nèi)瘦素水平。脂聯(lián)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(dǎo)，從而降低瘦素的分泌和作用。此外，脂聯(lián)素還能夠影響瘦素抵抗的發(fā)生和發(fā)展，從而進一步影響瘦素的作用。

總之，脂聯(lián)素對瘦素的影響主要體現(xiàn)在對瘦素分泌和作用的調(diào)節(jié)上。二者在體內(nèi)起到了相互調(diào)節(jié)的作用，對于能量代謝和脂肪代謝具有重要意義。

3 脂聯(lián)素與運動的關(guān)系

目前，運動與脂聯(lián)素的實驗不是太多，并且由于研究對象、方法等不同，其結(jié)論也不盡一致，但多數(shù)文獻(xiàn)還是顯示運動與脂聯(lián)素成正相關(guān)。并認(rèn)為體育鍛煉對脂聯(lián)素的作用能夠與某些抗糖尿病藥物相當(dāng)[1]。然而，也并非所有運動后都檢測到了脂聯(lián)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(guān)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(jié)果均提示一次運動對脂聯(lián)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(lián)素的增加不明顯，但認(rèn)為同樣能促進脂聯(lián)素的恢復(fù)。Gaspar研究急性運動對瘦素刺激性肥胖小鼠下丘腦脂聯(lián)素含量及食物攝取控制的影響，發(fā)現(xiàn)，急性運動可增加肥胖小鼠血清脂聯(lián)素水平和下丘腦脂聯(lián)素含量，并隨著脂聯(lián)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(rèn)為青春期前、青春期運動員以及未經(jīng)訓(xùn)練的對照組之間，脂聯(lián)素水平?jīng)]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(huán)脂聯(lián)素可能增加[16]。推測這可能是因為正常人體本身脂聯(lián)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(xùn)練，結(jié)果顯示運動后脂聯(lián)素水平立即升高，脂聯(lián)素水平在一周內(nèi)完成3次鍛煉后24h-72h仍保持升高狀態(tài)。另外，在一個不同環(huán)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(jié)果顯示運動后3h瘦素水平均明顯降低，脂聯(lián)素也均明顯高于運動前[17]。

但是部分實驗運動后的脂聯(lián)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(fā)現(xiàn)，與運動前相比急性運動引起骨骼肌組織脂聯(lián)素mRNA表達(dá)明顯增加，體重?zé)o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(jié)果顯示，男性脂聯(lián)素變化雖有數(shù)據(jù)上的變化，但沒有統(tǒng)計學(xué)意義，急性運動對超重婦女脂聯(lián)素和瘦素水平影響不大，但對比安靜時脂聯(lián)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(fā)現(xiàn)，長期運動對脂聯(lián)素的影響，即使不同訓(xùn)練、不同對象都產(chǎn)生了同樣的效果。在Martinez-huenchullan等的實驗中，將高脂飲食誘導(dǎo)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(dá)10周的運動，結(jié)果顯示中等強度運動組，可增加骨骼肌脂聯(lián)素mRNA和高相對分子V質(zhì)量脂聯(lián)素蛋白含量，而高強度間歇運動組誘導(dǎo)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(xùn)練可顯著提高糖尿病大鼠血清脂聯(lián)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(lián)素的增加產(chǎn)生積極的影響。Sirico等認(rèn)為運動對肥胖兒童血漿炎癥標(biāo)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(yù)會導(dǎo)致脂聯(lián)素增加，瘦素和IL-6水平下降，這些變化相當(dāng)于減少與肥胖相關(guān)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(lián)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(jié)合抗阻運動干預(yù)，實驗結(jié)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(lián)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(dá)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(lián)素水平均顯著高于對照組，后者降低了脂聯(lián)素水平[22]。

在全部長期運動后的數(shù)據(jù)中，部分?jǐn)?shù)據(jù)顯示脂聯(lián)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(dá)6個月有氧運動隨機對照試驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與對照組相比，干預(yù)組的脂聯(lián)素濃度無明顯變化[23]。

4 結(jié)語

脂聯(lián)素是人體一種重要的代謝調(diào)節(jié)、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(guān)于脂聯(lián)素與相關(guān)激素和運動的研究進展，重點介紹了脂聯(lián)素與胰島素、脂聯(lián)素和運動的相互影響。這些研究結(jié)果有助于進一步研究脂聯(lián)素的調(diào)節(jié)機制，為預(yù)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。