【Lancet子刊】训练结束，健康继续：外泌体在2型糖尿病男性中的持续代谢改善作用

摘要：高强度间歇训练（HIIT）已被证明能改善心肺功能（最大氧耗量𝑉O2），但只有对胰岛素抵抗的人才能改善胰岛素敏感性。目前还不清楚这些益处是否会在停止训练后继续存在，也不清楚没有糖尿病或2型糖尿病（T2D）的人和有糖尿病前期症状的人在新陈代谢改善的持续时间和效果

【导读】高强度间歇训练（HIIT）已被证明能改善心肺功能（最大氧耗量𝑉O2），但只有对胰岛素抵抗的人才能改善胰岛素敏感性。目前还不清楚这些益处是否会在停止训练后继续存在，也不清楚没有糖尿病或2型糖尿病（T2D）的人和有糖尿病前期症状的人在新陈代谢改善的持续时间和效果方面有多大差异。了解这些差异对于为不同阶段的血糖异常患者，制定有针对性的运动训练模式具有重要意义。

2024年12月2日，德国杜塞尔多夫大学Michael Roden教授团队在期刊《eBioMedicine》上发表了题为“The role of exosomes for sustained specific cardiorespiratory and metabolic improvements in males with type 2 diabetes after detraining”的研究论文。研究结果表明，HIIT可持续改善胰岛素抵抗人群的能量代谢和肝脏胰岛素敏感性，但需要长期坚持才能保持这些益处。

https://www.thelancet.com/journals/ebiom/article/PIIS2352-3964(24)00507-3/fulltext

高强度间歇训练与糖尿病

高强度间歇训练（HIIT）是一种时间效率高的运动方式，可提高无T2D或有T2D风险人群的心肺功能和胰岛素敏感性。最近的研究表明，HIIT确实一致地提高了人体肌肉线粒体的容量，与胰岛素敏感性无关，但主要提高了胰岛素抵抗人群的全身胰岛素敏感性。这与有或无T2D的胰岛素抵抗人群肌肉中nPKC同工酶活性降低、活化B细胞核因子κ轻链增强子（NF-κB）蛋白水平降低，以及循环小细胞外囊泡（SEV）数量和蛋白载量的特定变化有关。

这些观察结果是在最后一次为期12周的HIIT运动后72小时得出的，这就提出了HIIT运动的益处能否长期持续的问题。一些研究已经表明，在健康人和葡萄糖耐受不良者中完成6周和8周HIIT后，停止训练2周和4周后，某些效果仍能保持。这项研究的目的是比较不同程度的全身胰岛素敏感者和明显T2D患者停止训练后，长期HIIT所诱导的代谢效果的可持续性。

脱离训练对各组SEV蛋白表达的影响不同

在T2D与IR-NDM中上调的蛋白质中，团队发现参与细胞外信号调节激酶1/2（ERK1/2）级联的蛋白质有所增加。相反，与T2D相比，蛋白酶体20S亚基beta3（PSMB3）和谷胱甘肽过氧化物酶3（GPX3）在IR-NDM中上调。除GPX3外，其他具有过氧化物酶活性的蛋白、前列腺素内过氧化物合酶1（PTGS1）和PRDX2在IR-NDM的SEV中的表达，也高于其他组。

团队进一步发现，162种SEV蛋白的表达在T2D患者和非糖尿病患者（IS-NDM和IR-NDM）之间存在差异。其中，13种蛋白质在基线和HIIT后在T2D组和NDM组之间也有不同程度的调节，包括髓过氧化物酶（MPO）。

胰岛素耐受组（IR-NDM和T2D）和胰岛素敏感组在脱离训练后有116个其他SEV衍生蛋白的表达量不同，上调的蛋白与GO-MF术语 “钙依赖性磷脂结合 ”相关，其中包括Copine 1 (CPNE1)。

脱离训练对胰岛素敏感和胰岛素抵抗人群中HIIT诱导的SEV释放及其含量的影响。

总结

1. HIIT训练的影响：4周的脱离高强度间歇训练（HIIT）会降低HIIT引起的2型糖尿病（T2D）和胰岛素抵抗非糖尿病（IR-NDM）个体全身氧化代谢的增加，以及T2D个体全身胰岛素敏感性的增加。

2. 胰岛素抵抗和肝脏改善：停止训练不会影响胰岛素抵抗者肝脏胰岛素敏感性、肝脏脂质含量和血糖的改善。

3. 线粒体变化：停止训练能维持胰岛素抵抗者的肌肉线粒体融合和有丝分裂，但会刺激胰岛素敏感者的线粒体分裂。

4. 肌肉脂肪酶表达降低：停止训练会降低T2D和糖耐量个体肌肉脂肪酶的表达。

5. 抗氧化蛋白表达：停止训练不影响HIIT触发的抗氧化蛋白的过度表达。

6. VO2 max的变化：在胰岛素敏感非糖尿病（IS-NDM）中，VO2 max在停止训练后保持不变，表明HIIT对胰岛素抵抗人群氧化代谢的刺激可能更早衰退。

7. 肝脏胰岛素抵抗和脂质含量：HIIT诱导的肝脏胰岛素抵抗和脂质含量的降低，在停止训练4周后仍持续存在。

8. SEV蛋白和代谢变化：停止训练后观察到的代谢变化，可能至少部分归因于HIIT刺激的SEV释放和SEV蛋白，支持外泌体作为运动诱导的器官间串联介质的作用。

参考资料：

1.Phielix, E. ∙ Meex, R. ∙ Moonen-Kornips, E. ∙ et al.

Exercise training increases mitochondrial content and ex vivo mitochondrial function similarly in patients with type 2 diabetes and in control individuals

Diabetologia. 2010; 53:1714-1721

2.Toledo, F.G. ∙ Menshikova, E.V. ∙ Ritov, V.B. ∙ et al.

Effects of physical activity and weight loss on skeletal muscle mitochondria and relationship with glucose control in type 2 diabetes

Diabetes. 2007; 56:2142-2147

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