徐道紅 徐志有 汪浩

中圖分類號：G804 文獻(xiàn)標(biāo)識：A 文章編號：1009-9328（2015）03-000-01

摘 要 最近骨骼肌內(nèi)分泌功能被廣泛關(guān)注，大部分肌肉因子的合成和分泌都依賴于骨骼肌收縮，運動鍛煉可激活相應(yīng)的肌肉因子應(yīng)答機(jī)制，為運動促進(jìn)機(jī)體健康適應(yīng)，防治缺乏運動引起的多種慢性病提供理論支持。

關(guān)鍵詞 肌肉因子 胰島素抵抗 運動

骨骼肌是主要的血糖利用組織，胰島素降血糖效應(yīng)70%-90%由骨骼肌完成，還是主要的脂肪酸氧化利用組織。本文重點關(guān)注骨骼肌分泌的包括肌肉抑制素、IL-6、IL-15、Irisin等在內(nèi)的多種活性物質(zhì)的生理功能，及其在運動適應(yīng)中的作用和機(jī)制。

一、肌肉抑制素

肌肉抑制素（myostatin）是骨骼肌生長發(fā)育特異性抑制因子。研究表明小鼠、肉牛myostatin基因缺失可引起肌肉肥大和增生，體重增2～3倍。抑制myostatin表達(dá)還能提高肌肉力量和耐力。myostatin抑制肌肉發(fā)育的分子機(jī)制研究尚淺，myostatin可通過提高p21蛋白表達(dá)，降低細(xì)胞周期依賴性蛋白激酶CDK2活性，影響視網(wǎng)膜細(xì)胞瘤蛋白的磷酸化狀態(tài)，抑制細(xì)胞周期從G1期進(jìn)入S期，降低C2C12細(xì)胞增殖[1]，還結(jié)合細(xì)胞表面受體ActRII或ActRIIb，通過經(jīng)典的TGF-β信號通路誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子Smad3磷酸化抑制轉(zhuǎn)錄因子MyoD轉(zhuǎn)錄活性，抑制成肌細(xì)胞分化。

Myostatin也是重要的代謝平衡調(diào)控因子，越來越多研究支持這主要依賴于myostatin對脂肪組織和肝臟生長和功能的影響。研究發(fā)現(xiàn)9周蹬自行車耐力訓(xùn)練后受試者股直肌myostatin mRNA表達(dá)下降超過50%[2]。

二、白細(xì)胞介素6（IL-6）

白細(xì)胞介素6是重要的能量感受器。運動中補充葡萄糖可顯著降低運動引起的外周血IL-6濃度升高水平。這也提示，IL-6可能具有促進(jìn)葡萄糖攝取的功能。有趣的是，盡管耐力運動降低基礎(chǔ)IL-6濃度，但卻提高了其受體IL-6Rα的表達(dá)，因此耐力運動提高了IL-6的敏感性。

IL-6可提高基礎(chǔ)狀態(tài)下骨骼肌細(xì)胞葡萄糖攝取和葡萄糖轉(zhuǎn)運向細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運，并對胰島素刺激的葡萄糖攝取起到疊加效應(yīng)，這主要與腺苷酸活化蛋白激酶激活有關(guān)，AMPK缺失顯著抑制這種生理效應(yīng)。運動還能提高骨骼肌內(nèi)脂肪酸β氧化過程中相關(guān)酶活性，運動訓(xùn)練可提高骨骼肌對脂肪的利用效率，減少運動時骨骼肌對血糖和糖原的依賴性，實現(xiàn)能量節(jié)省化，這是延長運動疲勞，提高運動能力的重要機(jī)制。

三、IL-8和CXCL-1

目前，關(guān)于運動對IL-15影響研究結(jié)果并不一致。但研究發(fā)現(xiàn)運動強(qiáng)度、運動時間、肌纖維類型等因素是影響IL-15表達(dá)的重要因素。Busquets等觀察到IL-15能直接降低骨骼肌細(xì)胞蛋白水解速率，并認(rèn)為這是IL-15介導(dǎo)的合成代謝的主要機(jī)制。IL-15可降低脂肪前體細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)沉積，并促進(jìn)分化的脂肪細(xì)胞分泌脂聯(lián)素[3]。骨骼肌IL-15過表達(dá)可顯著降低小鼠脂肪含量，并預(yù)防高脂肪膳食誘導(dǎo)的肥胖。

四、腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子（BDNF）

研究發(fā)現(xiàn)肌肉收縮還能促進(jìn)骨骼肌分泌BDNF，以旁分泌方式調(diào)控骨骼肌發(fā)育，BDNF對于衛(wèi)星細(xì)胞分化至關(guān)重要，BDNF缺失會延緩分化過程[4]。此外，在外周BDNF還通過激活A(yù)MPK提高骨骼肌脂肪酸氧化代謝，是運動防治T2DM的新機(jī)制。遞增負(fù)荷功率自行車實驗后人體血清BDNF升高了30%。Matthews指出自行車運動后骨骼肌BDNF mRNA和蛋白表達(dá)均升高，腦對運動后外周BDNF濃度的影響最大，但不是唯一。目前，運動對FNDC5/Irisin的影響研究較少。3周跑輪運動可顯著提高小鼠骨骼肌FNDC5 mRNA 和血漿Irisin濃度，老年受試者血漿Irisin濃度在10周耐力訓(xùn)練后升高了200%。然而，Timmons等觀察到6周高強(qiáng)度耐力蹬自行車運動或抗阻訓(xùn)練后受試者骨骼肌FNDC5 mRNA表達(dá)并無變化。Hu等也發(fā)現(xiàn)1周或8周運動對受試者血漿Irisin濃度均無影響。

總之，運動可誘導(dǎo)人體最大的器官骨骼肌分泌多種細(xì)胞因子，調(diào)控骨骼肌自身生長發(fā)育和代謝能力，或影響其它組織和器官的代謝和功能，在維持機(jī)體代謝平衡和介導(dǎo)運動適應(yīng)過程中發(fā)揮著越來越重要的功能。目前對肌肉因子的認(rèn)識可能只是冰山一角，但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展將會為肌肉因子研究打開新的篇章。

參考文獻(xiàn)：

[1] Thomas M， Langley B， Berry C， et al. Myostatin， a negative regulator of muscle growth， functions by inhibiting myoblast proliferation[J]. J Biol Chem. 2000. 275（51）：40235-40243.

[2] Kopple J D， Cohen A H， Wang H， et al. Effect of exercise on mRNA levels for growth factors in skeletal muscle of hemodialysis patients[J]. J Ren Nutr. 2006.16（4）：312-324.

[3] Quinn L S， Strait-Bodey L， Anderson B G， et al. Interleukin-15 stimulates adiponectin secretion by 3T3-L1 adipocytes： evidence for a skeletal muscle-to-fat signaling pathway[J]. Cell Biol Int. 2005.29（6）：449-457.