代谢综合征发病机制及运动调控研究进展 .pdf

代谢综合征发病机制及运动调控研究进展

【摘要】代谢综合征给患者、家庭和社会带来了沉重的经济负担，代谢综合征

患病率的持续增加已经成为一个严重的全球公共卫生问题。本综述首先探讨了代

谢综合征的发病机制，从线粒体功能障碍、氧化应激、慢性炎、微生物菌群改

变、DNA甲基化等多方面进行了归纳；其次，分析了不同运动类型、不同运动模

式及新型运动应用程序对代谢综合征的影响，总结了不同运动方式对代谢综合征

的调控作用；最后，探讨了运动对代谢综合征的调控机制，以期为代谢综合征患

者个性化运动干预方案制定提供依据。

【关键词】代谢综合征；机制；运动；线粒体功能障碍；炎

代谢综合征(metabolicsyndrome,MS)是心血管病的多种代谢危险因素在

个体内集结的状态，包括腹部肥胖、血脂异常、糖耐量受损和高血压［1］。MS

使患心血管疾病的相对风险增加1.53%〜2.18%,全因死亡率增加1.27%.60%,

导致患2型糖尿病(type2diabetesmellitus,T2DM)的风险增加5倍且患者

的生活质量降低［1］。当前，MS的主要治疗方法是通过基于教育、体育锻炼和

健康饮食的多因素方法改变生活方式［2-3］o中等证据支持采用运动干预来逆

转MS,尽管目前最佳剂量和运动类型尚不清楚［-5］o本文归纳总结当前关

于MS的发病机制，运动对MS的调控作用及机制。

一、MS的发病机制

当前研究认为MS的发病机制涉及与肥胖和胰岛素抵抗(insulinresistan

ce,IR)相关的代谢应激和线粒体功能障碍、慢性炎、微生物菌群改变、脱氧

核糖核酸(deoxyribonucleicacid,DNA)甲基化等多方面［6］,接下来将会

分别探讨上述因素对MS发病的影响。

1.线粒体功能障碍、氧化应激与MS：线粒体在正常呼吸过程中产生活性氧

(reactiveoxygenspecies,ROS),但当这些自由基积累时，会导致DNA、蛋

白质和脂质等线粒体成分的渐进式损伤。当ROS的过度产生超过了细胞的抗氧化

能力，会导致细胞大分子的损伤，影响细胞功能和活力，这也被称为氧化应激(o

xidativeStress,OS)［7］。线粒体ROS是氧化还原信号通路的一部分，它调

节能量利用和储存之间的平衡。由于缺乏三磷酸腺昔(adenosinetriphosphat

e,ATP)需求和长期营养过剩，这些氧化还原信号的中断可能有助于MS表型的

发展,如游离脂肪酸(freefattyacid,FFA)能增强脂肪细胞ROS的生成，但

还原型烟酰胺腺噂吟二核昔酸磷酸(nicotinamideadeninedinucleotidepho

sphate,NADPH)氧化酶抑制剂可阻断ROS的生成，提示NADPH氧化酶参与了R0

S的生成［8］o过氧化物酶体增殖物激活受体Y共激活因子1a(peroxisome

proliferator-activatedreceptorycoactivator1a,PGC-la)是线粒

体生物发生的关键转录激活因子和主调节因子，它通过激活参与线粒体基因表达

的其他几种转录因子来调节线粒体生物发生过程，此外,PGC-1。激活可通过增

强线粒体抗氧化酶的表达来降低细胞氧化应激,增加线粒体含量和底物氧化［9］。

因此，PGC-1。是可能是治疗MS的重要靶点。过多的FFA导致ROS和氮化物水

平升高，从而诱导氧化应激，导致内皮细胞、血管平滑肌细胞和心肌细胞的信号

转导错误和凋亡，血浆FFA升高可促进异位脂质沉积、IR以及血管和心脏功能

障碍［10］O

2慢.性炎与MS：当前，慢性全身性炎和氧化应激与MS有关，且被认为

是导致IR的因素［10］o同时，IR又会导致全身的慢性炎，使机体代谢处于

恶性循环。胰岛素受体固有酪氨酸激酶活性的降低被认为是导致IR的主要机制,

肿瘤坏死因子-a(tumornecrosisfactor-a,TNF-a)和白细胞介素6(i

nterleukin,IL-6)等促炎细胞因子可诱导酪氨酸激酶活性降低［11］。同时,

腹部或内脏肥胖在促炎状态的发展中起着核心作用，且这种状态与MS有关［12］。

脂肪细胞中脂质的逐渐积累导致其肥大和脂肪组织增生肥大，可诱导细胞因子和

趋化因子分泌而致使巨噬细胞浸润，也可导致缺氧甚至脂肪