有氧、抗阻運動對糖尿病前期人群血清胰高血糖素樣肽1、血糖水平的影響

羅祖純，戴霞，張泰輝，麻曉君，陳露露，羅海彬

(1 廣西醫科大學第一附屬醫院，南寧 530021；2 廣西醫科大學第九附屬醫院)

有氧、抗阻運動對糖尿病前期人群血清胰高血糖素樣肽1、血糖水平的影響

羅祖純1，戴霞1，張泰輝2，麻曉君1，陳露露2，羅海彬1

(1 廣西醫科大學第一附屬醫院，南寧 530021；2 廣西醫科大學第九附屬醫院)

目的 觀察有氧運動和抗阻運動對糖尿病前期人群胰高血糖素樣肽1(GLP-1)及血糖水平的影響。方法 105例糖尿病前期人群，隨機分為A組34例、B組35例、C組36例。A組接受中等強度的有氧運動訓練，B組接受抗阻運動訓練，C組不進行運動干預，在干預前和干預第3、6、12、18個月，檢測三組空腹血糖(FPG)、血清GLP-1、餐后2 h血糖(2 h PG)，干預第18個月計算血清GLP-1變化率及血糖變化率。結果 與干預前相比，A組干預第12、18個月時血清GLP-1水平升高，B組干預第6個月時降低、第18個月時升高，C組干預第6、12、18個月時降低(P均<0.05)；與C組相比，A、B組干預第12、18個月時血清GLP-1水平升高(P均<0.05)；與B組相比，A組干預第6、12個月時血清GLP-1水平升高(P均<0.05)。與干預前相比，A組干預第3、6、12、18個月時FPG水平降低，B組干預第3、18個月時降低，C組干預第18個月時升高(P均<0.05)；與C組相比，A、B組干預第3、6、12、18個月時FPG水平降低(P均<0.05)。與干預前相比，C組干預第3個月時2 h PG水平升高(P<0.05)；與C組相比，除B組干預第12個月外，A、B組干預各時點2 h PG水平降低(P均<0.05)。105例研究對象干預18個月后GLP-1變化率與FPG變化率和2 h PG變化率均呈負相關(r分別為-0.537、-0.314，P均<0.05)。結論 有氧運動和抗阻運動均能減緩糖尿病前期人群血清GLP-1的下降趨勢、降低血糖水平，有氧運動對GLP-1的改善效果優于抗阻運動。

糖尿病；糖調節受損；胰高血糖素樣肽-1；有氧運動；抗阻運動

糖尿病前期又稱為糖調節受損,是一種處于正常的糖代謝和糖尿病之間的異常狀態。糖尿病前期作為正常狀態進展為2型糖尿病的必經階段，是惟一可以逆轉糖尿病發生的階段，針對這一階段采取有效的干預措施預防糖尿病，具有重要意義。運動干預是防治糖尿病重要的非藥物手段，目前運動干預的方式主要分為有氧運動和抗阻運動，這兩種方式均能夠改善糖尿病患者及糖尿病前期人群異常的血糖代謝[1,2]，但其中的作用機制尚不清楚。胰高血糖素樣肽1(GLP-1)是一種強效腸促胰素，具有保護胰島β細胞、改善內皮細胞功能，以及調節胰島素分泌和血糖水平的作用。研究[3]發現，6周的有氧運動可以顯著提高2型糖尿病大鼠的GLP-1水平，但運動尤其是抗阻運動對2型糖尿病患者及糖尿病前期人群GLP-1的影響研究甚少。本研究于2014年11月～2016年5月觀察了糖尿病前期人群有氧、抗阻運動干預后血清GLP-1、血糖水平變化。現報告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取廣西桂林某社區糖尿病前期人群105例，均符合2012年美國糖尿病協會制定的糖尿病前期診斷標準，其中男35例、女70例，年齡(56.61±4.84)歲，BMI(25.02±2.53)kg/m2，腰臀比0.89±0.07。肌力均為Ⅳ級，能完成中等強度負荷運動；自愿參加本次研究，并配合干預與隨訪，同時簽署知情同意書。排除存在精神障礙、意識障礙、溝通障礙和活動障礙者，無法按要求完成定期隨訪者，有急慢性心、肝、腎功能障礙者，有運動禁忌證者，孕期及哺乳期婦女。根據電腦產生的隨機數字表(Research Randomizer,2008)生成隨機數字分組，其中A組(有氧運動組)34例、B組(抗阻運動組)35例、C組(對照組)36例。各組人群入組時年齡、性別、BMI、腰臀比及GLP-1和血糖水平均具有可比性。

1.2 干預方法 A組進行有氧運動干預，在醫務人員指導下，參照戴霞等[4]研制的糖尿病量化運動處方，采用Ⅳ級運動處方進行訓練，每周進行3次，間隔進行，每次60 min；訓練內容分為熱身部分、基本部分及放松部分，熱身部分以無沖擊和低沖擊的健美操步法及拉伸運動為主，基本部分以低沖擊健美操步法組合、有氧舞蹈等動作形式為主，放松部分以瑜伽、形體拉伸放松動作為主。B組進行抗阻運動干預，在醫務人員指導下，進行單次最大抗阻負荷(1 RM)測試；然后按照60%～80%的1 RM，選擇相應磅數的美國Go Fit牌彈力繩，對主要肌肉群進行抗阻訓練，每周訓練3次，間隔進行，每個訓練內容進行5次，每次完成18～22組[5]；訓練內容分為雙臂上舉和站立下蹲，雙臂上舉鍛煉三角肌、肱三頭肌和胸大肌等上肢肌群，站立下蹲鍛練股四頭肌和臀大肌等下肢肌群。C組不進行運動干預，保持原有的生活方式。A組和B組的運動干預均在保持原有生活方式不變的基礎上進行，運動時間從餐后1 h開始。最初2周，運動心率控制在最大心率的50%～60%，運動時間為半小時；2周后根據受試對象的運動能力將運動時間調整至60 min，并增加運動強度，運動心率控制在最大心率的50%～80%[5]。各組均給予相同的糖尿病健康教育內容，包括相關的糖尿病基礎知識、防治糖尿病的飲食和運動建議。

1.3 觀察方法 在干預前和干預第3、6、12、18個月，先抽取空腹靜脈血兩份，一份檢測空腹血糖(FPG)，另一份利用美國優爾生GLP-1試劑盒，采用競爭抑制酶聯免疫分析法進行GLP-1檢測。然后進行口服糖耐量實驗，抽取靜脈血檢測餐后2 h血糖(2 h PG)。分別計算干預18個月后的GLP-1變化率及血糖變化率。

2 結果

2.1 三組干預前后血清GLP-1、血糖水平比較 見表1。

2.2 GLP-1變化率與FPG變化率、2 h PG變化率的相關性 干預第18個月，105例研究對象的GLP-1變化率為6.00%(-37.00%，87.00%)，與FPG變化率[-3.57%(-33.82%，35.14%)]、2 h PG變化率[-1.15%(-62.65%，64.29%)]均呈負相關(r分別為-0.537、-0.314，P分別為0.000、0.001)。

表1 三組干預前后血清GLP-1、血糖水平比較

注：與同組干預前比較，*P<0.05；與C組同時點比較，#P<0.05；與B組同時點比較，▲P<0.05。

3 討論

GLP-1是目前公認的最強的腸促抑素，通過促胰島素分泌及非促胰島素分泌效應增強組織對糖的攝取利用，具有上調胰島素、降低胰高血糖素、保護胰島β細胞等功能[6]。GLP-1依賴血糖水平調節胰島素分泌，降低胰高血糖素，從而在降低血糖的同時，避免了低血糖風險的發生[7]。如果體內GLP-1分泌出現異常，將會引起血糖調節紊亂。研究[8]證實，糖尿病前期人群除了出現血糖異常之外，GLP-1水平也顯著低于正常人。近年來，提高GLP-1分泌量已經成為防治2型糖尿病新的研究方向。目前提高人體GLP-1的主要手段是使用GLP-1受體激動劑或其類似物。近期有研究者[3]在動物實驗中發現，運動對GLP-1水平的調節也有積極影響。研究[9,10]表明，運動療法可改善血糖、血脂代謝和血壓。因此，運動對糖尿病的防治日益受到關注。運動主要分為有氧運動和抗阻運動，有氧運動是指運動中吸入氧氣和機體消耗氧氣基本相等，如走路、慢跑和游泳等，可以增加胰島素敏感性，降低血脂及腎素活性；而抗阻運動是在運動中針對某肌肉群施加一定阻力的無氧運動，能有效防止肌肉體積的減小，增加胰島素受體數量及敏感性。

3.1 有氧運動對糖尿病前期人群血清GLP-1改善的短期效果優于抗阻運動 本研究結果顯示，經過前6個月的干預，A組的血清GLP-1水平略有提升，但較入組時無明顯差異；B組和C組GLP-1水平均較入組時降低，B組下降的幅度小于C組。說明短期的有氧運動和抗阻運動在一定程度上均能減緩糖尿病前期人群GLP-1的下降趨勢，但短期的有氧運動效果優于短期的抗阻運動。由于骨骼肌是谷氨酰胺的主要合成部位，而谷氨酰胺是刺激GLP-1合成與釋放的一個重要因素，運動可以增強骨骼肌的蛋白分解代謝能力，促進谷氨酰胺釋放[11,12]，所以有氧運動和抗阻運動都能減緩GLP-1的降低。干預開始后前6個月A組與B組的GLP-1水平變化不同，組間比較發現，干預第6個月后A組GLP-1水平高于B組，可能是抗阻運動雖然能促進骨骼肌的血液循環，但由于骨骼肌的收縮與舒張會影響谷氨酰胺的釋放速率，而中等強度的有氧運動對骨骼肌的利用較抗阻運動的少，致使體內谷氨酰胺的水平較抗阻運動的高[13,14]，從而引起早期兩組人群GLP-1水平的差異，因此短期內有氧運動對GLP-1的改善效果優于抗阻運動。

3.2 長期有氧運動和抗阻運動均能提高糖尿病前期人群血清GLP-1水平 本研究結果顯示，C組的GLP-1水平在整個研究期間一直降低，這與Zhang等[15]和王曉明等[16]研究結果相似。這也證實糖尿病前期階段，人體的GLP-1水平可能就已經開始出現降低趨勢。經過18個月的運動干預后，A組的GLP-1水平持續提高；B組在干預6個月后，GLP-1水平逐步出現回升，并在干預18個月后，GLP-1水平較入組時明顯提高。說明長期的有氧運動和抗阻運動均能促進GLP-1水平的提高。因為堅持長期的有氧運動會繼續提升體內的谷氨酰胺水平，促進GLP-1水平的進一步提高；而長期的抗阻運動可能需要人體一個適應過程。有研究[17]指出，對運動訓練的適應同樣會提升谷氨酰胺水平，或者長期的抗阻運動所帶來的效應對GLP-1水平的影響機制與短期運動效應可能不同，這有待進一步研究。組間比較發現，干預第12個月，A組的GLP-1水平高于B組，但干預第18個月兩組比較差異無統計學意義。提示后期(12個月后)抗阻運動對GLP-1提高速率大于有氧運動，說明長期堅持抗阻運動同樣也能達到有氧運動的效果。但從整個研究期間來看，有氧運動者的GLP-1水平一直呈持續上升狀態，而抗阻運動者則是先下降再提升，因此對糖尿病前期人群來說，建議在有氧運動的基礎上增加抗阻運動，這有助于改善GLP-1水平。

3.3 長期有氧運動和抗阻運動均能改善糖尿病前期人群血糖水平 血糖是評價糖尿病轉歸一個重要指標。研究[18]已經證實，運動能夠有效地調節糖尿病前期人群的血糖水平。本研究分別采用有氧運動和抗阻運動對糖尿病前期人群進行為期18個月的干預，結果顯示，有氧運動和抗阻運動均能夠降低糖尿病前期人群的FPG水平，2 h PG也呈下降趨勢，但組間比較發現，兩組對血糖水平的改善差異無統計學意義，這與羅曦娟等[2]研究結果相似。說明有氧運動和抗阻運動均能有效調節糖尿病前期人群的血糖水平。運動改善血糖可能與運動增加葡萄糖轉運體-1或胰島素受體總量有關[19,20]，但目前機制尚不明確。

3.4 糖尿病前期人群血清GLP-1變化與血糖改善密切相關 本研究對GLP-1變化率與FPG變化率、2 h PG變化率進行相關性分析發現，GLP-1變化率與FPG變化率和2 h PG變化率均呈負相關，提示隨著GLP-1水平的提高，糖尿病前期人群的血糖水平得到一定的改善。研究[21,22]發現，GLP-1具有保護胰島β細胞的作用，能夠促進胰島素的合成與分泌，增強β細胞對血糖的敏感性。而有氧運動或抗阻運動可以改善糖尿病前期人群的血清GLP-1水平這一作用，或許就是運動能夠有效改善血糖、預防糖尿病發生或延緩其進展的可能機制之一。

總之，短期運動干預(無論是有氧運動還是抗阻運動)在一定程度上均能減緩糖尿病前期人群GLP-1的下降趨勢，有氧運動對GLP-1的短期影響效果要優于抗阻運動；長期堅持有氧運動或抗阻運動不僅能夠改善糖尿病前期人群的血糖水平，還能有效地提高血清GLP-1水平，并且有氧運動能持續提升GLP-1，而抗阻運動的優點是后期對GLP-1的提升速度較快。因此針對糖尿病前期人群，建議盡早采取有氧運動和抗阻運動的干預方式進行干預，并且應該長期堅持運動。

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Effects of aerobic and resistant exercise on changes of serum glucagon-likepeptide-1 and blood glucose in prediabetic patients

LUOZuchun1,DAIXia,ZHANGTaihui,MAXiaojun,CHENLulu,LUOHaibin

(1TheFirstAffiliatedHospitalofGuangxiMedicalUniversity,Nanning530021,China)

Objective To oserve the effects of aerobic and resistant exercise on glucagon-like peptide-1 (GLP-1) and blood glucose in prediabetic patients. Methods A total of 105 prediabetic subjects were randomly divided into group A (n=34), group B (n=35), and group C (n=36). Patients in the group A received moderate-intensity aerobic exercise, in group B received resistant exercise, and there was no intervention in patients of group C. Before intervention and at 3, 6, 12 and 18 months of intervention, fasting blood glucose (FPG), serum GLP-1, and 2-hour postprandial glucose (2 h PG) were detected in the three groups; the change rate of serum GLP-1 and the rate of blood glucose were calculated after 18-month intervention. Results Compared with the baseline, GLP-1 was increased in the group A at 12 and 18 months of intervention, which was decreased at 6 months and was increased at 18 months in the group B, and that was decreased in group C at 6, 12 and 18 months (allP<0.05).Compared with group C, GLP-1 was increased in the groups A and B at 12 and 18 months of intervention (allP<0.05). Compared with group B, GLP-1 was increased in the group A at 6 and 12 months of intervention (all P<0.05). Compared with the baseline, FPG was decreased in the group A at 3, 6, 12 and 18 months of intervention, which was decreased in the group B at 3 and 18 months of intervention, and that was increased in the group C at 18 months (allP<0.05). Compared with group C, FPG was decreased in the groups A and B at 3, 6, 12 and 18 months (allP<0.05). Compared with the baseline, 2 h PG was increased in the group C at 3 months of intervention (P<0.05). Compared with group C, 2 h PG was decreased in the groups A and B at each time point (allP<0.05), except for that of group B at 12 months. At 18 months of intervention, the change rate of FPG or 2 h PG was negatively correlated with the change rate of GLP-1 (r=-0.537 or -0.314, allP<0.05). Conclusion Both the aerobic and resistant exercise intervention can retard the declining of GLP-1 and increase the blood glucose in prediabetic patients, but the effect of aerobic exercise is better than that of resistant exercise on improvement of GLP-1.

diabetes mellitus; impaired glucose regulation; glucagon-like peptide-1; aerobic exercise; resistant exercise

廣西醫療衛生適宜技術研究與開發課題項目(S201413_03)；廣西研究生教育創新計劃項目(YCSZ2015111)。

羅祖純(1988-)，男，在讀碩士研究生，主要研究方向為糖尿病教育與管理。E-mail： 1446536171@qq.com

戴霞(1964-)，女，學士，主任護師，主要研究方向為糖尿病教育與管理。E-mail： 2655947220@qq.com

10.3969/j.issn.1002-266X.2017.02.005

R587.1

A

1002-266X(2017)02-0018-04

2016-09-23)