摘要:运动对免疫细胞的影响是多方面的,且因运动强度、时间和个体差异而有所不同。适度运动通常对免疫细胞产生积极影响,有助于增强免疫功能,预防疾病;而过度运动可能会导致免疫抑制,增加感染风险。
运动对免疫细胞的影响是多方面的,且因运动强度、时间和个体差异而有所不同。适度运动通常对免疫细胞产生积极影响,有助于增强免疫功能,预防疾病;而过度运动可能会导致免疫抑制,增加感染风险。
Heart & Lung 57(2023) 161 172
运动对免疫细胞的影响
运动对免疫细胞数量和分布的影响急性运动急性动态运动(如跑步、骑行等)能使白细胞快速且大量地动员到血液中,且淋巴细胞的动员具有选择性,其中 NK 细胞、γδ T 细胞、CD8+ T 细胞、CD4+ T 细胞和 B 细胞按顺序依次被动员,且具有高分化和高迁移潜力的细胞类型优先被动员。运动停止后,淋巴细胞会迅速回到组织中,如 NK 细胞在运动后数分钟内就会恢复到接近静息水平 。
急性运动还会引起循环淋巴细胞数量的双相变化,运动期间和运动后淋巴细胞数量增加,而在恢复早期数量会减少。
慢性运动长期坚持运动可改变免疫细胞的数量和分布。有研究表明,长期的有氧运动训练能增加循环中的淋巴细胞数量,提高免疫细胞的活性和功能。例如,在一些动物实验中,长期运动的小鼠脾脏和淋巴结中的淋巴细胞数量增多,且这些细胞对病原体的反应能力增强。慢性运动还能改善免疫细胞在不同组织和器官中的分布,增强免疫监视功能。
长期运动可减少神经损伤后坐骨神经中巨噬细胞的数量,并增加 M2 型巨噬细胞的比例,有助于组织修复和减轻炎症。
运动对免疫细胞功能的影响增强免疫细胞活性适度运动可以增强免疫细胞的多种功能。急性运动后,血液中的 T 细胞会表现出激活的细胞因子分泌谱,NK 细胞对某些血液肿瘤细胞系的杀伤能力增强,γδ T 细胞在受到刺激时能更有效地扩增并表现出更强的细胞毒性 。这表明运动能提高免疫细胞的杀菌、抗病毒和抗肿瘤能力。
运动可以增强免疫细胞的吞噬功能,提高免疫细胞对病原体的清除效率。
调节免疫细胞的抗炎 / 促炎平衡运动能够调节免疫细胞的表型和功能,使其向抗炎方向转变。
慢性适度运动可以减少促炎细胞因子(如 IL-1β、TNF-α、IL-6)的产生,增加抗炎细胞因子(如 IL-10、IL-4、IL-1ra)的分泌。
运动可以减少 M1 型巨噬细胞的数量,增加 M2 型巨噬细胞的数量,从而减轻炎症反应,缓解疼痛。运动可调节巨噬细胞的表型和细胞因子分泌,减轻炎症和疼痛。
运动对不同免疫细胞亚群的影响T 细胞亚群慢性运动与较低比例的衰老 T 细胞和较高比例的初始 T 细胞相关,这对于维持良好的免疫反应至关重要。研究发现,有氧健身水平与衰老 CD8+KLRG1+CD28-、CD4 KLRG1+CD57 + 和 CD8+KLRGl+CD57+ T 细胞的减少有关 。此外,运动还能影响 T 细胞的分化和功能,促进记忆 T 细胞的产生和维持,增强免疫记忆。
10.1136/ jitc-2020-001872
B 细胞运动对 B 细胞也有一定影响。虽然相关研究相对较少,但有研究表明,运动可以促进 B 细胞的增殖和分化,增加抗体的产生。在一些感染性疾病的预防和治疗中,运动可能通过增强 B 细胞的功能,提高机体的体液免疫反应。
运动对细胞因子的影响
运动可引发细胞因子的复杂变化,适度运动多表现为促进抗炎细胞因子释放、抑制促炎细胞因子,对机体产生有益影响;而高强度或过度运动可能导致促炎细胞因子增加,引发免疫抑制等不良后果。10.1016/j.bbadis.2020.165823
运动引发细胞因子变化的总体情况适度运动的抗炎性细胞因子变化多篇论文均表明,适度运动能促使机体产生抗炎性细胞因子变化。慢性适度运动可使循环中 IL-6 水平升高,随后 IL-1ra 和 IL-10 水平上升,同时抑制 TNF 的产生。IL-6 在运动时从骨骼肌分泌,虽然它通常被认为是促炎细胞因子,但在运动情境下,它却发挥着抗炎作用,能刺激糖异生,且不会伴随 TNF-α 水平的升高 。
高强度运动的细胞因子变化高强度运动或竞赛可能导致不同的细胞因子反应。高强度运动可能会引发促炎环境,导致免疫抑制。急性高强度运动可能会破坏免疫防御机制,增加感染风险,这可能与高强度运动后某些促炎细胞因子的过度释放有关。
不同运动类型对细胞因子的影响差异有氧运动有氧运动对细胞因子的影响较为显著。长期有氧训练可使肌肉分泌 IL-6 等细胞因子,这些细胞因子进入血液后,能够调节全身的炎症反应,促进抗炎状态的形成。有氧运动可以改善心肺疾病患者的免疫功能,这可能与有氧运动调节细胞因子水平有关,如降低炎症性细胞因子水平,增加抗炎性细胞因子的分泌。
抗阻运动抗阻运动同样能引起细胞因子的变化。
研究发现抗阻训练可以通过调节免疫细胞的功能和细胞因子的分泌来预防和减轻疼痛。在肌肉疼痛模型中,抗阻训练可减少肌肉中的促炎细胞因子,增加抗炎细胞因子,从而减轻炎症和疼痛。抗阻运动还可能通过影响肌肉的生长和修复,间接调节细胞因子的分泌。
细胞因子变化与运动效果及健康的关联运动与免疫功能提升运动引起的细胞因子变化与免疫功能的提升密切相关。
运动促使肌肉分泌的 IL-7 和 IL-15 等细胞因子,对维持 T 细胞的稳态至关重要,能够促进 T 细胞的增殖和存活,增强免疫反应。IL-7 能为初始 T 细胞提供生存和增殖信号,IL-15 有助于记忆 T 细胞的扩张,这些都有助于提高机体的免疫功能,预防疾病。
运动与疾病预防和治疗细胞因子变化在运动预防和治疗疾病中发挥着重要作用。
运动通过调节细胞因子水平,减少炎症反应,对心血管疾病、糖尿病等慢性疾病具有预防和治疗作用
运动通过改变细胞因子平衡,减轻炎症,对慢性疼痛的预防和缓解具有积极意义。
Nieman DC, Wentz LM. The compelling link between physical activity and the body's defense system. J Sport Health Sci. 2019 May;8(3):201-217. doi: 10.1016/j.jshs.2018.09.009.
Exercise-induced immune system response: Anti-inflammatory status on peripheral and central organs,https://doi.org/10.1016/j.bbadis.2020.165823
Influence of routine exercise on the peripheral immune system to prevent and alleviate pain,Neurobiology of Pain 13 (2023) 100126
Gustafson MP, Wheatley-Guy CM, Rosenthal AC, et al. Exercise and the immune system: taking steps to improve responses to cancer immunotherapy. Journal for ImmunoTherapy of Cancer 2021;9:e001872. doi:10.1136/ jitc-2020-001872
Exercise modulates the immune system in cardiorespiratory disease patients: Implications for clinical practice during the COVID-19 pandemic,Heart & Lung 57(2023) 161 172
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来源:医脉通风湿汇一点号