郭艷利，薄 海，彭 朋

(1.洛陽師范學院體育學院運動醫(yī)學實驗室，河南 洛陽471022;2.中國人民武裝警察部隊后勤學院，天津300309)

2型糖尿病(T2DM)是由于胰島素抵抗引起的以慢性血糖升高為特征的代謝性疾病。本病患者生活質(zhì)量降低，壽命縮短，病死率高，積極防治尤為重要。高血糖可造成多系統(tǒng)損害，特別是心血管系統(tǒng)的慢性進行性病變［1］。氧自由基(ROS)和抗氧化防御系統(tǒng)動態(tài)平衡破壞引發(fā)的氧化應激參與了上述過程［2］。運動是防治T2DM的有效手段，可增強機體的抗氧化能力，改善胰島素抵抗并促進葡萄糖攝取，因此，美國運動醫(yī)學學會將規(guī)律的有氧運動作為T2DM患者康復療法的首選方案［3］。DNA易被ROS攻擊而發(fā)生氧化損傷，DNA氧化損傷的產(chǎn)物是一種修飾化的堿基——8－羥基脫氧鳥苷(8－OHdG)，后者入血后經(jīng)尿液排出，因此8－OHdG是DNA氧化損傷最重要的標志物［4］。雖然機體同時存在清除ROS的抗氧化系統(tǒng)，但抗氧化激活的代償能力是有限的，最終導致組織損傷。規(guī)律運動可提高抗氧化能力并降低組織的氧化損傷。有關運動與T2DM患者抗氧化的研究較多，但結論并不一致，而針對DNA損傷的影響鮮有報道。本研究以T2DM患者為受試對象，觀察10周中等強度有氧運動對DNA損傷的影響并探討其可能機制。

1 研究資料

1.1 一般資料 以電話、E－mail等方式招募洛陽市某社區(qū)成年健康受試者20名與T2DM患者40例，年齡45～60歲。T2DM的診斷標準為:空腹血糖(FBG)≥7.0 mmol/L和/或餐后2 h血糖(2 hPG)≥11.1 mmol/L，并排除1型糖尿病患者、嚴重T2DM并發(fā)癥者以及嚴重心血管疾病患者。健康受試者作為對照組(C組，n=20)，將40例 T2DM患者隨機分為T2DM運動組(TE組，n=20)和T2DM安靜組(TR組，n=20)。TE組進行10周有氧運動，TR組和C組保持日常生活習慣。實驗過程中，TE組和TR組常規(guī)服用降糖藥物，不得隨意更換藥物種類與劑量。3組一般資料比較無顯著性差異(P均＞0.05)，見表1。

表1 受試者的基線特征

1.2 安靜心率和血壓測定 受試者安靜坐位休息10 min后，計數(shù)3次脈搏取平均值作為安靜心率。血壓采用臺式水銀柱血壓計進行測試，連續(xù)測量3次，每次間隔5 min，取均值，獲得收縮壓(SBP)和舒張壓(DBP)。

1.3 血液生化指標測定 受試者分別于實驗前1 d以及末次實驗后1 d清晨(7:00—9:00)空腹狀態(tài)下肘正中靜脈取血5 mL，肝素抗凝，4℃ 3 000 r/min離心取血漿。血糖指標采用日本日立7060型全自動生化分析儀測定:FBG用葡萄糖氧化法測定，糖化血紅蛋白(HbA1c)用免疫抑制比濁法測定。血脂指標測定:總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL－C)和高密度脂蛋白膽固醇(HDL－C)均采用常規(guī)生化方法測定，儀器同上。氧化應激指標測定:氧化低密度脂蛋白(ox－LDL)采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)測定，儀器:美國BIO－RAD 680型酶標儀;丙二醛(MDA)采用硫代巴比妥酸法測定，儀器同血糖測定?？寡趸富钚詼y定:超氧化物歧化酶(SOD)采用黃嘌呤氧化酶法，谷胱甘肽過氧化酶(GSH－Px)采用谷胱甘肽還原酶法測定，儀器同血糖測定。DNA損傷測定:8－OHdG采用ELISA法測定，儀器同ox－LDL。試劑盒均購自南京建成生物工程研究所。

1.4 運動處方 TE組進行為期10周的有氧運動處方干預，運動方式為有氧健身跑。其中前4周運動強度為最大預測心率的50%～60%(最大預測心率(HRmax)計算公式為:HRmax=208－0.7 ×年齡［5］)，每周3 次，每次30 min;后6 周運動強度為60%～70%HRmax，每周5次，每次45 min。運動前后進行5～10 min熱身和整理活動以避免運動損傷。整個運動過程中受試者佩戴遙測心率表(Polar FT4，芬蘭)對運動強度實時監(jiān)控，以控制在靶心率范圍內(nèi)。

1.5 統(tǒng)計學方法 數(shù)據(jù)以均數(shù)±標準差表示。連續(xù)性變量使用參數(shù)檢驗:組間比較使用單因素方差分析，組內(nèi)實驗前后比較使用配對t檢驗;非連續(xù)性變量(百分構成比)使用卡方檢驗。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結 果

實驗后，TE 組體質(zhì)量、BMI、HbA1c、ox－LDL、MDA 和8－OHdG均降低(P均＜0.05)，而SOD和GSH－Px均升高(P均＜0.05)。TR組和 C組各指標均無顯著性變化(P＞0.05)。見表2。

3 討 論

T2DM是心血管疾病的重要危險因素，不良心血管事件則是T2DM患者病死率居高不下的主要原因。在本研究中，實驗前安靜狀態(tài)下，TE組和TR組SBP與C組比較無顯著性差異，但DBP高于C組。研究證實，除血糖外，血壓特別是DBP升高是T2DM患者心血管并發(fā)癥的獨立危險因素［6］。T2DM患者持續(xù)高血糖可造成機體ROS增多，本研究TE組和TR組ox－LDL、MDA和8－OHdG均高于C組，說明T2DM患者存在氧化應激狀態(tài)并造成DNA氧化損傷。ROS增多可引起脂質(zhì)過氧化，同時引發(fā)胞漿鈣超載并降低一氧化氮的利用率，進而造成內(nèi)皮功能紊亂、血管順應性下降以及動脈硬化斑塊形成［7］;ROS的另一作用是攻擊DNA雙鏈造成其氧化損傷［4］，ROS攻擊DNA脫氧鳥苷C8位形成特異性的堿基修飾產(chǎn)物——8－OHdG，后者可引起DNA復制過程中堿基錯配，從而導致G:C→T:A的顛換突變，進而導致細胞凋亡與功能紊亂，是造成T2DM患者胰島素抵抗以及心血管疾病的重要病理生理機制［8］。機體除了氧化系統(tǒng)，還存在抗氧化防御系統(tǒng)，其中SOD和GSH－Px是最重要的抗氧化酶，以阻止ROS的過度產(chǎn)生并抑制其對細胞的損傷性攻擊［9］。本研究中TE組和TR組SOD和GSH－Px均低于C組，提示氧化與抗氧化失衡是引發(fā)氧化應激和DNA損傷的根本原因。

表2 實驗前后身體形態(tài)與功能指標比較(±s)

表2 實驗前后身體形態(tài)與功能指標比較(±s)

注:①與 C組比較，P＜0.05;②與實驗前比較，P＜0.05。1 mmHg=0.133 kPa。

指標 時間 TE組(n=20) TR組(n=20) C組(n=20)體質(zhì)量/kg 實驗前實驗后79.6±4.9①75.6±4.8②77.9±7.9①76.5±5.6 67.7±8.9 68.9±8.0 BMI/(kg/m2)實驗前實驗后29.8±3.1①28.3±3.0②28.5±2.8①28.1±2.6 25.6±3.4 26.1±3.1 HR/(次/min) 實驗前實驗后74±7 72±8 76±8 77±9 73±8 75±10 SBP/mmHg 實驗前實驗后134±15 132±16 130±16 128±14 128±15 130±15 DBP/mmHg 實驗前實驗后86±8①85±9 88±5①86±10 81±6 84±9 FBG/(mmol/L) 實驗前實驗后8.0±1.4①7.8±1.8②7.7±1.2①7.6±1.1 5.2±0.7 5.4±0.9 HbA1c/% 實驗前實驗后8.1±1.0①7.4±0.7②8.3±1.7①8.5±1.1 5.7±0.6 5.5±0.9 TC/(mmol/L) 實驗前實驗后4.7±0.5 4.5±0.6 4.2±0.7 4.3±0.8 4.3±0.6 4.5±0.7 TG/(mmol/L) 實驗前實驗后1.3±0.2 1.4±0.3 1.5±0.4 1.5±0.5 1.2±0.4 1.4±0.4 LDL－C/(mmol/L) 實驗前實驗后2.7±0.3 2.8±0.4 2.5±0.6 2.6±0.7 2.3±0.5 2.5±0.6 HDL－C/(mmol/L) 實驗前實驗后1.3±0.2 1.3±0.3 1.2±0.2 1.3±0.4 1.3±0.3 1.2±0.4 ox－LDL/(μg/L) 實驗前實驗后48.8±6.7①42.6±4.6②50.2±6.5①47.9±7.2 36.8±5.4 38.4±6.6 MDA/(μmol/L) 實驗前實驗后3.6±0.3①3.1±0.3②3.4±0.3①3.5±0.4 2.8±0.2 3.0±0.5 SOD/(IU/mL) 實驗前實驗后3.5±0.3①4.0±0.4②3.4±0.4①3.5±0.6 4.1±0.2 3.9±0.6 GSH－Px/(IU/L) 實驗前實驗后225.5±42.6①278.4±45.5②207.0±39.8①187.3±50.2 286.4±46.8 266.0±49.2 8－OHdG/(μg/L) 實驗前實驗后4.5±0.5①4.1±0.4②4.9±0.6①5.0±0.7 3.1±0.8 3.3±0.9

規(guī)律運動是T2DM的重要康復手段，其中有氧運動簡便易行、效果持久且不良反應少，可顯著降低血糖并改善胰島素抵抗，是 T2DM患者的首選方式［3］。有氧運動能夠降低T2DM患者心血管疾病的發(fā)生率，提高其生活質(zhì)量［10］，其機制除了與血糖穩(wěn)定控制外，還可能與氧化應激與DNA損傷改善有關。在本研究中，實驗后TE組SOD和GSH－Px升高，ox－LDL、MDA和8－OHdG降低，說明10周規(guī)律有氧運動提高了抗氧化酶活性，降低了氧化應激和DNA氧化損傷。DNA氧化損傷主要通過機體最重要的一種DNA修復酶——8－羥鳥嘌呤 DNA 糖基化酶(OGG1)進行切除修復［11］，陳磊［12］研究顯示，運動可上調(diào)OGG1表達量和/或活性，誘導OGG1對8－OHdG的修復，以保證DNA序列的“高保真”，從而抑制細胞凋亡與損傷。因此推測實驗后TE組8－OHdG的下降是抗氧化酶活性升高介導的氧化應激下降以及OGG1表達上調(diào)誘導對DNA損傷修復等多個“事件”綜合作用的結果。長期有氧運動可降低T2DM患者DNA氧化損傷，其機制可能與抗氧化酶表達上調(diào)以及氧化應激水平下降有關。

此外，本研究中T2DM受試者(TE組和TR組)病程較短(＜3 a)，ox－LDL、MDA和8－OHdG顯著升高，說明脂質(zhì)過氧化和DNA損傷發(fā)生在T2DM早期，與文獻［13］報道一致;而實驗后TE組上述指標均顯著下降，說明運動的抗氧化與抗DNA損傷效應對T2DM及其并發(fā)癥起到了逆轉(zhuǎn)作用。本研究的結果進一步提示，積極改善生活方式如長期堅持規(guī)律有氧運動是T2DM患者非藥物治療的重要手段，同時也是臨床治療的有益補充。

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