運動、胰島素抵抗與炎癥研究

胰島素抵抗（insulin resistance，IR）加速了2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus，T2DM）的發生和發展，也增加了患代謝綜合癥（metabolicsyndrome，MS）的危險性。IR是目前臨床上治療T2DM和MS的重點和難點。20世紀就有人提出炎癥是產生IR的重要因素[1]，炎癥導致IR的分子機制是目前的研究熱點。長期堅持有規律的運動，可以增加胰島素受體數目，提高胰島素敏感性，進而改善IR。但是在運動領域，IR與炎癥反應發生發展的關系并不是很清楚。

1 炎癥與IR的關系

1.1炎癥反應與IR的關系 炎癥反應是機體對損傷因子所產生的一種防御反應。在炎癥反應發生時，機體會分泌如TNF-α、IL-6和CRP等大量的炎性因子來實現對自身的保護[2]。在這一過程中IR和炎癥反應相互作用和影響，繼而引起機體內環境的改變。炎癥因子也可進入重要的代謝組織，導致組織代謝功能發生異?；蛭蓙y，從而導致IR。

1.2炎癥因子與IR的關系 近年研究發現，IL-6、TNF-α及CRP等是導致 IR主要的炎癥因子。炎癥因子主要通過干擾胰島素信號通路，使胰島素信號傳導激酶活性受到影響，從而進一步導致IR。

IL-6可以通過增加肝糖的輸出以降低血糖水平[3]，維持能量代謝平衡。而機體長期過量分泌IL-6 將導致胰島β細胞功能受損，胰島β細胞功能受到影響以后會產生IR，IL-6水平升高者更易發展為 T2DM。TNF-α可以抑制胰島素受體信號通路的轉導及葡萄糖的轉運，TNF-α也可以影響胰島素信號。TNF -α使IRS-1和葡萄糖轉運子-4（Glucose transporter，GLUT-4）基因的表達下降，同時也使胰島素介導的葡萄糖攝取明顯降低[4]。CRP與IR有密切的關系，CRP是炎癥反應的敏感指標，并且被公認為預測心血管疾病和T2DM的標志物，其濃度的高低可以反映炎癥反應的輕重。炎癥因子IL-6、TNF-α等可作用于肝臟，使CRP產生增多，繼而發生IR。

2 運動中IR與炎癥的關系

2.1不同運動形式對IR的影響

2.1.1 抗阻訓練對IR的影響 IR的發生機制主要是胰島素信號不能激活GLUT-4轉移至肌細胞的表面的過程，但是肌肉收縮和低氧環境卻可以動員GLUT-4的轉移[5]，因此從改善高胰島素血癥的角度來看抗阻訓練可能更有效。Holten[6]研究發現抗阻訓練對T2DM患者的胰島素敏感性有著顯著的改善效果。由此可見抗阻訓練能夠提高全身胰島素敏感性，其中機制可能是骨骼肌作為胰島素刺激發生糖攝取的靶組織，骨骼肌量的增加會使胰島素刺激的糖攝取量也相應增加，繼而表現出胰島素敏感性的提高。

2.1.2長期有規律有氧運動對IR的影響 研究發現，對T2DM進行以快速散步為主2個月的運動（不少于5d/w，運動1h/d以上，運動距離5～6km為宜）發現，T2DM患者IR得到明顯改善[7]。其原因是間接或者直接作用于胰島素的受體或受體后傳導途徑。因此，長期有氧運動可以降低人體的IR。

2.2運動降低IR的機制

2.2.1長期有規律運動的抗炎作用 長期有規律的運動鍛煉可降低機體炎癥水平，起到抗炎作用，這一觀點已得到普遍的證實和認可。

近期的動物實驗發現，經過12w的低強度低密度（2d/w，2次/d）抗阻訓練后，大鼠骨骼肌的TNF-α mRNA表達下降約40%（P<0.05）[8]，可以看出有規律的運動可以起到很有效的抗炎作用。Greiwe等[9]對健康老年人進行3個月的抗阻訓練后發現，實驗后運動組受試者肌細胞內TNF-α mRNA表達及TNF-α水平下降顯著。

2.2.2運動降低IR的炎癥機制 運動降低IR的機制主要是通過調節炎癥水平來實現，Lee等[10]研究發現8w跑步訓練大鼠骨骼肌GLUT-4及mRNA表達均增加，提示運動可通過上調GLUT-4的表達而達到改善IR的目的，因此，長期的有規律運動可以減低IR，并且IR的降低與炎癥因子有很重要的關系。

2.3降低IR的運動處方 降低IR的運動處方包括有氧運動、中等運動量，運動不少于4次/w。運動方式常用步行、太極拳等，其中步行由于具有安全簡便的特點，步行的方式可分為3種：快速、中速、慢速步行（即散步），運動強度可通過自己脈搏來控制：運動中最佳脈搏為170-年齡，運動中最大脈率為210-年齡。老年人以50～70m/min運動強度為宜，并且在餐后1h運動更有利于餐后2h血糖的降低。在實施運動處方的過程中，要注意制訂合理運動計劃，并嚴格認真執行，同時要注意檢測血糖、血脂、血壓變化。

3 小結

綜上所述，炎癥可以導致IR，并且炎癥也參與IR相關疾病的發生。因此，在分子和基因水平上探討和研究炎癥與IR的關系，可以幫助人們更加深入了解IR的發生、發展過程以及IR的病理生理學基礎。運動作為IR的一種輔助治療手段逐漸被重視，把運動與IR以及炎癥聯系起來，可以更好的探索運動降低IR的功能。

參考文獻：

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[10]Lee JS， Bruce CR， Tunstall RJ， et al. Interaction of exercise anddiet on GLUT-4protein and gene expression in type I and type II rat skeletal muscle[J].Acta Physiol Scand，2002，175：37.

編輯/哈濤