唐東輝，侯玉潔，白 爽，李 娟，楊東升，劉潤(rùn)芝，姚 夢(mèng)，李旭龍，弓宇婧

TANG Dong-hui1，HOU Yu-jie1，BAI Shuang1，LI Juan2，YANG Dong-sheng3，LIU Run-zhi4，YAO Meng1，LI Xu-long1，GONG Yu-jing1

運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食控制通過(guò)降低RAAS系統(tǒng)活性改善男性肥胖青少年血管內(nèi)皮功能

唐東輝1，侯玉潔1，白 爽1，李 娟2，楊東升3，劉潤(rùn)芝4，姚 夢(mèng)1，李旭龍1，弓宇婧1

TANG Dong-hui1，HOU Yu-jie1，BAI Shuang1，LI Juan2，YANG Dong-sheng3，LIU Run-zhi4，YAO Meng1，LI Xu-long1，GONG Yu-jing1

目的：通過(guò)檢測(cè)封閉式運(yùn)動(dòng)減肥訓(xùn)練營(yíng)中肥胖青少年血管內(nèi)皮功能及RAAS系統(tǒng)主要成分的變化，揭示運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食控制改善肥胖青少年血管內(nèi)皮功能的生物學(xué)機(jī)制。方法：32名男性單純性肥胖青少年，年齡：15.38 ± 2.82歲，BMI：33.21 ± 4.23 kg/m2。接受為期6周的運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食控制，采用EndoPAT-2000系統(tǒng)測(cè)試受試者實(shí)驗(yàn)前后的指端反應(yīng)性充血指數(shù)（RHI），并對(duì)血清NO、內(nèi)皮素（ET-1）、腎素（PRA）、血管緊張素Ⅱ（AngⅡ）、血管緊張素原（AGT）、血管緊張素轉(zhuǎn)換酶（ACE）、醛固酮（ALD）水平、身體形態(tài)、糖脂代謝、血壓進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)果：經(jīng)過(guò)6周運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食控制干預(yù)，肥胖青少年身體成分、圍度和糖脂代謝指標(biāo)明顯改善。RHI（P＜0.01）和血清中NO/ ET-1（P＜0.01）顯著上升，血清PRA 、AngⅡ和ALD（P＜0.05、P＜0.01和P＜0.01）顯著下降。運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食控制干預(yù)前后血清PRA 、AngⅡ和ALD的變化程度呈顯著正相關(guān)，而AngⅡ與RHI變化程度呈顯著負(fù)相關(guān)（r=-0.562，P=0.003）。結(jié)論：肥胖青少年RAAS系統(tǒng)活性顯著提高。6周的運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食控制，能夠有效改善肥胖青少年的血管內(nèi)皮功能，其機(jī)制可能與運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食控制降低了RAAS系統(tǒng)活性有關(guān)。

運(yùn)動(dòng)；肥胖青少年；內(nèi)皮功能；EndoPAT；RAAS

1 前言

全球肥胖和超重人群在2014年已達(dá)到21億［33］，肥胖已經(jīng)成為繼心血管疾病和惡性腫瘤之后，對(duì)人類健康最具威脅的第3大因素。肥胖不僅影響青少年的健康，還與成年后的糖尿病、高血壓、高脂血癥、動(dòng)脈粥樣硬化等多種疾病的發(fā)生密切相關(guān)，被認(rèn)為是誘發(fā)成年后心血管疾?。╟ardiovascular diseases，CVDs）的高危因素［13］。研究顯示，肥胖青少年存在不同程度血管內(nèi)皮功能障礙，其內(nèi)皮細(xì)胞依賴性血管舒張功能較正常青少年下降［11，45，47］，在肥胖青少年早期的動(dòng)脈粥樣硬化形成中起關(guān)鍵作用［7］，因此，內(nèi)皮功能可以作為心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)的早期預(yù)測(cè)指標(biāo)之一。近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)，血管內(nèi)皮功能障礙與腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)（reninangiotensin-aldosterone system，RAAS）存在一定關(guān)系。

RAAS是體內(nèi)重要的體液調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在體液及組織器官中參與了對(duì)靶器官功能的調(diào)節(jié)［27］。RAAS激素級(jí)聯(lián)反應(yīng)開(kāi)始于腎素的生產(chǎn)。腎素是由腎小球入球動(dòng)脈的球旁細(xì)胞合成和分泌的一種天冬氨酰蛋白酶，通過(guò)將血管緊張素原轉(zhuǎn)換成AngⅠ調(diào)節(jié)RAAS 激素級(jí)聯(lián)反應(yīng)的初始和作為反應(yīng)初始的限速步驟。血管緊張素Ⅱ（angiotensinⅡ，AngⅡ）是RAS系統(tǒng)的主要效應(yīng)肽，借由血管緊張素I型受體（angiotensin type 1 receptor，AT1）發(fā)揮收縮血管、升高血壓、促炎癥、促增殖等生物學(xué)作用［44］，并誘發(fā)內(nèi)皮功能的異常［5］。近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)，血管緊張素酶與AngⅡ受體抑制劑可通過(guò)減弱AngⅡ的作用降低2型糖尿病發(fā)生率［42］。這使得AngⅡ在調(diào)節(jié)能量代謝和胰島素抵抗方面的作用受到關(guān)注。AngⅡ是RAAS的中心環(huán)節(jié)，它具有很高的生物活性，是一種強(qiáng)烈的縮血管物質(zhì)，而醛固酮（ALD）是RAAS的最終效應(yīng)因素，和AngⅡ協(xié)同引起脂肪細(xì)胞肥大和內(nèi)皮功能紊亂的發(fā)生［11］。另有研究發(fā)現(xiàn)，肥胖人群循環(huán)系統(tǒng)和脂肪組織中血管緊張素原（angiotensinogen，AGT）、血管緊張素轉(zhuǎn)換酶（angiotensin-converting enzyme，ACE）和AngⅡ等RAAS系統(tǒng)主要成分較正常人群表達(dá)均增強(qiáng)，提示，隨著脂肪含量的增加，RAAS系統(tǒng)活化程度的增加可能是導(dǎo)致肥胖青少年血管內(nèi)皮功能障礙的重要原因［9，22，34］。

規(guī)律運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食控制，作為成人及青少年肥胖防治的重要措施，其健康效應(yīng)已經(jīng)被眾多研究所證實(shí)［19，23，26］。前期研究發(fā)現(xiàn)，有氧運(yùn)動(dòng)結(jié)合抗阻訓(xùn)練的綜合運(yùn)動(dòng)形式可以通過(guò)多種途徑有效改善肥胖青少年的血管內(nèi)皮功能［10，20，42］。前期研究已證實(shí)，運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練結(jié)合飲食控制能夠改善肥胖青少年血管內(nèi)皮功能［30，35］，然而，其相關(guān)機(jī)制是否與運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)RAAS系統(tǒng)有關(guān)，尚未取得一致認(rèn)同。因此，本研究通過(guò)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食控制，對(duì)肥胖青少年血管內(nèi)皮功能及RAAS系統(tǒng)主要成分的影響，從運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)RAAS系統(tǒng)活性的角度，探討運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食控制，改善肥胖青少年血管內(nèi)皮功能障礙的相關(guān)生物學(xué)機(jī)制。

2 研究對(duì)象與方法

2.1 研究對(duì)象

本研究選取封閉式減肥夏令營(yíng)的32名男性單純性肥胖青少年為實(shí)驗(yàn)對(duì)象（EC）。納入標(biāo)準(zhǔn)中肥胖標(biāo)準(zhǔn)按照“中國(guó)學(xué)齡兒童青少年超重、肥胖篩查體質(zhì)量指數(shù)值分類標(biāo)準(zhǔn)”確定。其它納入標(biāo)準(zhǔn)包括無(wú)心血管疾病、無(wú)腎臟疾病、無(wú)吸煙史、近6個(gè)月未服用過(guò)任何的激素類藥物、平時(shí)無(wú)規(guī)律運(yùn)動(dòng)習(xí)慣等。同時(shí)，選擇10名體重正常的健康男性青少年作為對(duì)照組（CG）。

2.2 倫理支持

實(shí)驗(yàn)流程均遵從相關(guān)規(guī)定，相關(guān)的生化檢查均由三級(jí)甲等醫(yī)院專業(yè)醫(yī)務(wù)人員負(fù)責(zé)，并且登記在案。所有受試者及其法律監(jiān)護(hù)人，均要求預(yù)先了解整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程及目的，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可隨時(shí)自由退出實(shí)驗(yàn)。由監(jiān)護(hù)人填寫知情同意書。

2.3 研究設(shè)計(jì)

2.3.1 運(yùn)動(dòng)方案

所有肥胖青少年在封閉運(yùn)動(dòng)減肥夏令營(yíng)接受為期6周的運(yùn)動(dòng)干預(yù)，運(yùn)動(dòng)方案包括有氧運(yùn)動(dòng)與抗阻訓(xùn)練兩部分內(nèi)容，有氧運(yùn)動(dòng)在上午進(jìn)行，主要包括籃球、游泳、有氧操、慢跑及體育游戲，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度控制在最大心率的60%～70%，每周5次，每次80 min（熱身運(yùn)動(dòng)15 min，正式訓(xùn)練50 min，放松訓(xùn)練15 min），個(gè)體最大心率取公式“最大心率=220－年齡”估算，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中心率的監(jiān)控采用心率表，結(jié)合受試者自測(cè)脈搏進(jìn)行；抗阻訓(xùn)練在下午進(jìn)行，且每2次抗阻訓(xùn)練至少間隔1天，主要內(nèi)容包括肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)與軀干肌群的屈伸練習(xí)，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度約為65%～70%一次最大重復(fù)負(fù)荷（One Repetition Maximum，1RM），每周訓(xùn)練3次，每次進(jìn)行3組，每組包括6個(gè)運(yùn)動(dòng)環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)重復(fù)6～8次。

2.3.2 飲食控制方案

運(yùn)動(dòng)干預(yù)期間的膳食以滿足肥胖青少年生長(zhǎng)發(fā)育的基本生理需要為標(biāo)準(zhǔn)，由營(yíng)養(yǎng)師統(tǒng)一配餐，個(gè)體一日總熱量攝入根據(jù)“個(gè)體體重×極輕體力勞動(dòng)單位體重?zé)崮芄?yīng)量（20～25kal/kg）”計(jì)算；早、中及晚餐提供的熱量比例約為30%、40%、30%。其中，糖、脂肪及蛋白質(zhì)的供能量約占總熱量的60%、25%及15%。方案實(shí)施期間，嚴(yán)格統(tǒng)一作息制度，嚴(yán)禁受試者額外的能量攝入。

2.4 身體基本情況測(cè)試

對(duì)所有受試者的身高、體重、BMI、腰圍、臀圍、頸圍、血壓等指標(biāo)在實(shí)驗(yàn)前后進(jìn)行測(cè)試。為盡量減小操作誤差，前后檢測(cè)均由同一測(cè)試人員完成。

2.5 血液生化指標(biāo)測(cè)試

分別在實(shí)驗(yàn)前后采集受試者空腹?fàn)顟B(tài)下的肘靜脈血，分離血清置-80 ℃環(huán)境保存待測(cè)。為避免生物節(jié)律對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，血液采集時(shí)間均選擇在上午8∶00～10∶00點(diǎn)進(jìn)行。脂代謝指標(biāo)采用酶比色法測(cè)定：包括甘油三酯（total triglyceride，TG）、總膽固醇（total cholesterol，TC）、高密度脂蛋白膽固醇（high-density lipoprotein cholesterol，HDL-C）、低密度脂蛋白膽固醇（low-density lipoprotein cholesterol，LDL-C），并計(jì)算動(dòng)脈粥樣硬化指數(shù)：AI=（TC-HDL-C）/HDL-C；血糖（FBG）采用氧化酶法測(cè)定；NO、ET-1、AGT、ACE、AngⅡ、ALD及胰島素水平采用酶聯(lián)免疫吸附法測(cè)定，血清PRA水平采用放射免疫分析法測(cè)定，并計(jì)算胰島素抵抗指數(shù)：HOMA-IR=FBG×FINS / 22.5。

2.6 血管內(nèi)皮功能檢測(cè)

基于外周動(dòng)脈張力測(cè)定技術(shù)（PAT ，Peripheral Arterial Tonometry）的EndoPAT-2000系統(tǒng)，能夠通過(guò)置于指尖上獨(dú)特的生物傳感器，測(cè)量?jī)?nèi)皮介導(dǎo)的血管張力變化［22］，通過(guò)反應(yīng)性充血指數(shù)（Reactive Hyperemia Index，RHI）間接反映血管內(nèi)皮功能，在評(píng)價(jià)肥胖青少年血管內(nèi)皮功能方面，已經(jīng)取得了較多的研究成果［17，23，25］。

本研究使用EndoPAT-2000系統(tǒng)（以色列，Itamar Medical Ldt）對(duì)受試者食指指尖動(dòng)脈搏動(dòng)容積變化進(jìn)行檢測(cè)，記錄對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組受試者的RHI變化情況。測(cè)試時(shí)先進(jìn)行5 min基線值的測(cè)定。然后，在肱動(dòng)脈處對(duì)血流進(jìn)行阻斷，再進(jìn)行5 min的測(cè)定。接著將阻斷放開(kāi)，最后進(jìn)行5 min的阻斷后測(cè)定。隨后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成RHI值。

圖1 EndoPAT-2000系統(tǒng)評(píng)價(jià)受試者RHI圖示Figure 1. The Evaluation of RHI Using by EndoPAT-2000

2.7 統(tǒng)計(jì)方法

采用SPSS 18.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。數(shù)據(jù)均以（ ±SD）表示，實(shí)驗(yàn)組前后測(cè)的數(shù)據(jù)采用配對(duì)樣本 t 檢驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組間的數(shù)據(jù)采用獨(dú)立樣本 t 檢驗(yàn)。相關(guān)性分析使用Pearson相關(guān)分析方法，顯著性水平為P=0.05。

3 研究結(jié)果

3.1 運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食控制前后受試者身體形態(tài)指標(biāo)變化

如表1所示，運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食控制干預(yù)前，肥胖青少年的體重、BMI、頸圍、腰圍、臀圍等指標(biāo)均高于對(duì)照組，具有非常顯著性差異（P＜0.01）。經(jīng)過(guò)6周運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食控制，肥胖青少年體重（93.30 ± 20.04 vs 82.69 ± 17.66，P＜0.01）、BMI（33.21 ± 4.23 vs 29.31±3.80，P＜0.01）、頸圍（40.17 ±3.84 vs 37.49 ± 3.68，P＜0.01）、腰 圍（101.90 ± 11.46 vs 90.70 ± 10.73，P＜0.01）、臀圍（110.24 ± 11.24 vs 104.66 ±10.22，P＜0.01）等指標(biāo)均下降，均具有非常顯著性差異。

表1 受試者實(shí)驗(yàn)前后身體形態(tài)、血液、血壓指標(biāo)變化Table 1 Change of Body Shape，Blood and Blood Pressure in before and after Exercise Intervention

3.2 運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食控制前后受試者常規(guī)生理指標(biāo)變化

如表1所示，運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食控制前，肥胖青少年的總膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白膽固醇、血糖、胰島素、胰島素抵抗指數(shù)、動(dòng)脈粥樣硬化指數(shù)、舒張壓等指標(biāo)均不同程度的顯著高于對(duì)照組（P＜0.01，P＜0.01，P＜0.05，P＜0.01，P＜0.01，P＜0.01，P＜0.01，P＜0.05），高密度脂蛋白和NO/ET-1顯著低于對(duì)照組（P＜0.01，P＜0.05）。經(jīng)過(guò)6周運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食控制干預(yù)，肥胖青少年總膽固醇（4.49± 0.72 vs 3.64 ± 0.65，P＜0.01）、甘油三酯（1.53 ± 0.75 vs 0.94 ± 0.44，P＜0.01）、低密度脂蛋白膽固醇（3.21 ±0.65 vs 2.52 ± 0.63，P＜0.01）、高密度脂蛋白膽固醇（1.13± 0.23 vs 0.99 ± 0.21，P＜0.01）、血糖（4.89 ± 0.33 vs 4.44± 0.51，P＜0.01）、胰島素（14.07 ± 8.15 vs 10.60 ± 4.70，P＜0.05）、胰島素抵抗指數(shù)（3.10 ± 1.93 vs 2.10 ± 0.99，P＜0.01）、動(dòng)脈粥樣硬化指數(shù)（3.09 ± 0.91 vs 2.80 ± 0.85，P＜0.05）、舒張壓（66.06 ± 6.43 vs 62.25 ± 7.41，P＜0.05）等指標(biāo)均出現(xiàn)不同程度的顯著下降。NO/ET-1（1.73 ± 0.51 vs 2.72 ± 0.92，P＜0.01）顯著上升。其中，甘油三酯、低密度脂蛋白膽固醇、血糖、動(dòng)脈粥樣硬化指數(shù)、NO/ET-1、舒張壓等指標(biāo)同對(duì)照組相比，已經(jīng)不具有顯著的差異。

圖2 受試者實(shí)驗(yàn)前后RAAS系統(tǒng)主要成分及血管內(nèi)皮功能變化情況Figure 2. Change of RAAS System and Endothelial Function in before and after Exercise Intervention

3.3 運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食控制前后受試者血管內(nèi)皮功能變化

如圖2F所示，運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食控制干預(yù)前，肥胖青少年RHI水平顯著低于對(duì)照組（P＜0.01）。經(jīng)過(guò)6周運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食控制干預(yù)，肥胖青少年RHI（1.43 ± 0.35 vs 1.67 ±0.36，P＜0.01）水平出現(xiàn)非常顯著的上升，但仍顯著低于對(duì)照組（P＜0.05）。

3.4 運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食控制前后受試者RAAS系統(tǒng)主要成分變化

如圖2A-E所示，運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食控制干預(yù)前，肥胖青少年的血清PRA、AGT、ACE、AngⅡ和ALD水平顯著高于對(duì)照組（P＜0.01）。經(jīng)過(guò)6周運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食控制，肥胖青少年血清PRA（3.58±0.63 vs 2.51±0.55，P＜0.05）、AngⅡ水 平（207.35 ± 51.53 vs 160.25 ± 36.70，P＜0.01）、ALD（100.10±16.5 vs 68.13±10.1，P＜0.01）顯著下降，且同對(duì)照組相比，不存在顯著差異。而肥胖青少年血清ACE、AGT水平在實(shí)驗(yàn)前后并未出現(xiàn)顯著變化，仍然顯著高于對(duì)照組（P＜0.01）。

3.5 運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食控制前后受試者AngⅡ與RHI變化的相關(guān)性

對(duì)肥胖青少年運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食控制前后的血清PRA、AngⅡ、ALD水平以及RHI分別進(jìn)行Pearson相關(guān)分析，結(jié)果如圖3A-C所示。此外，運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食控制干預(yù)前后血清PRA與AngⅡ（r=0.68，P＜0.01），AngⅡ與ALD（r=0.58，P＜0.01）以及PRA與ALD（r=0.61，P＜0.01）水平的變化程度均呈正相關(guān)關(guān)系。此外，如圖3D所示，肥胖青少年運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食控制前后，AngⅡ的變化量與RHI的變化量呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系（r=-0.562，P＜0.01）。

圖3 運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食控制干預(yù)前后肥胖青少年RAAS指標(biāo)與RHI相關(guān)性分析Figure 3. Correlation of the RAAS Index and RHI of Obese Adolescents in before and after Exercise Intervention

4 討論

肥胖作為一種慢性疾病，使2型糖尿病、高血壓、動(dòng)脈粥樣硬化等心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)加大［17，21］，是心血管疾病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素［32］。近年來(lái)，青少年肥胖的發(fā)病日益嚴(yán)重，已成為嚴(yán)重威脅青少年健康的社會(huì)問(wèn)題。血管內(nèi)皮功能障礙是肥胖相關(guān)心血管疾病的始動(dòng)環(huán)節(jié)，通過(guò)合理的干預(yù)措施，肥胖青少年血管內(nèi)皮功能障礙可以得到有效逆轉(zhuǎn)，從而有效降低肥胖青少年心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)。因此，探索肥胖青少年血管內(nèi)皮功能障礙的有效干預(yù)措施，已經(jīng)成為當(dāng)前預(yù)防醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重要課題。

規(guī)律運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食干預(yù)作為健康生活方式的重要內(nèi)容，已被證實(shí)可作為降低肥胖、預(yù)防心血管疾病的重要非藥物策略?？茖W(xué)的運(yùn)動(dòng)鍛煉與飲食控制能夠有效降低人群的心血管風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生率和死亡率［4，38］，并對(duì)肥胖者血管內(nèi)皮功能有著積極的影響。高強(qiáng)度有氧間歇訓(xùn)練（AIT）和持續(xù)中等強(qiáng)度訓(xùn)練（CME）都可以有效提高心血管疾病人群的運(yùn)動(dòng)能力，并降低代謝風(fēng)險(xiǎn)因素，其中AIT的時(shí)效性要優(yōu)于CME［38］。在降低血壓和改善心血管風(fēng)險(xiǎn)因素方面，AIT和CME也表現(xiàn)出較好的效果［16］。動(dòng)物研究也發(fā)現(xiàn)，跑臺(tái)訓(xùn)練與游泳訓(xùn)練能夠減緩動(dòng)脈粥樣硬化的進(jìn)程并延緩血管斑塊的產(chǎn)生，特別是載脂蛋白E和低密度脂蛋白膽固醇受體缺乏的大鼠［28，37］。通過(guò)有氧運(yùn)動(dòng)能夠緩解肥胖造成的輕度高血壓并預(yù)防自發(fā)性高血壓的發(fā)?。?，39］。此外，同有氧運(yùn)動(dòng)一樣，抗阻運(yùn)動(dòng)也被證實(shí)能夠改善肥胖人群的身體成分并降低代謝綜合征的風(fēng)險(xiǎn)［18，36］。已有研究發(fā)現(xiàn)，抗阻運(yùn)動(dòng)對(duì)高血壓大鼠的心血管系統(tǒng)能夠產(chǎn)生積極影響［41］，減緩肥胖和輕度高血壓的發(fā)展并改善肥胖大鼠的新陳代謝［24，43］。同時(shí)，還能預(yù)防由高脂飲食引起的心血管系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的改變［14］。

本實(shí)驗(yàn)室在前期研究發(fā)現(xiàn)，6周有氧運(yùn)動(dòng)結(jié)合抗阻運(yùn)動(dòng)的形式能夠有效降低肥胖青少年體重、改善體成分、降低胰島素抵抗、氧化應(yīng)激及炎癥水平，并顯著提高了血流介導(dǎo)的血管舒張功能（FMD），推測(cè)運(yùn)動(dòng)干預(yù)改善肥胖青少年血管內(nèi)皮功能的機(jī)制與運(yùn)動(dòng)降低了氧化應(yīng)激及炎癥有關(guān)［1］。本研究考慮安全因素，選擇以持續(xù)中等強(qiáng)度有氧運(yùn)動(dòng)結(jié)合抗阻訓(xùn)練作為運(yùn)動(dòng)干預(yù)的主要形式，同時(shí)，結(jié)合飲食控制，以使運(yùn)動(dòng)干預(yù)的健康效益最大化。本研究結(jié)果證實(shí)，通過(guò)6周的運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食控制干預(yù)，肥胖青少年的身體成分、形態(tài)指標(biāo)及低密度脂蛋白膽固醇、總膽固醇、甘油三酯、血糖、胰島素抵抗指數(shù)、舒張壓等生理指標(biāo)均有明顯改善，進(jìn)一步證明了本研究所采用的運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食控制干預(yù)方案的有效性。

既往研究中，血管內(nèi)皮功能的評(píng)價(jià)方式更多地采用血管血流介導(dǎo)舒張功能（flow-mediated dilation，F(xiàn)MD），即以肱動(dòng)脈血流阻斷前后血管內(nèi)徑變化能力，間接反映血管內(nèi)皮功能。眾多研究表明，運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練能夠?qū)加写x綜合征人群的FMD產(chǎn)生良好的改善作用［12，40］。但是，F(xiàn)MD在可操作性上具有一定的局限性。EndoPAT設(shè)備作為評(píng)價(jià)血管內(nèi)皮功能的一項(xiàng)無(wú)創(chuàng)的新技術(shù)，是以佩戴于指端的生物傳感器PAT 探頭，檢測(cè)肱動(dòng)脈血流阻斷前后，指端動(dòng)脈血管的反應(yīng)性充血指數(shù)（RHI）來(lái)評(píng)價(jià)血管內(nèi)皮功能。有研究發(fā)現(xiàn)，RHI與冠狀動(dòng)脈疾病（CAD）患者的心血管危險(xiǎn)因素和未來(lái)心血管疾病事件負(fù)相關(guān)［15］。經(jīng)過(guò)低能量飲食（LED）和中等強(qiáng)度有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)后，伴隨著體重減輕，RHI顯著改善［29］。因此，本研究采用EndoPAT評(píng)價(jià)肥胖青少年血管內(nèi)皮功能的變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，6周運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食控制后，肥胖青少年的RHI顯著上升，進(jìn)一步證明了運(yùn)動(dòng)干預(yù)結(jié)合飲食控制能夠改善肥胖青少年的血管內(nèi)皮功能，也進(jìn)一步支持了EndoPAT技術(shù)評(píng)價(jià)血管內(nèi)皮功能的有效性。

在RAAS系統(tǒng)中，血管緊張素原（AGT）在腎素（PRA）作用下水解成血管緊張素I（Ang I），后者在血清和組織中，通過(guò)血管緊張素轉(zhuǎn)換酶（ACE）的作用生成血管緊張素Ⅱ（AngⅡ），AngⅡ可通過(guò)作用于腎上腺皮質(zhì)球狀帶，促進(jìn)醛固酮的合成。同時(shí)，AngⅡ可通過(guò)AT1型受體選擇性地干擾血管內(nèi)皮細(xì)胞PI3K/Akt/eNOS信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，抑制NO生成。同時(shí)，激活RAS/Raf/ERK/AP-1通路促進(jìn)ET-1生成，進(jìn)而導(dǎo)致血清NO/ET-1比例失衡，影響血管的正常舒縮功能［48］。AngⅡ可發(fā)揮強(qiáng)烈的縮血管效應(yīng)，而ALD 是RAAS 的最終效應(yīng)因素，和AngⅡ協(xié)同作用可引起脂肪細(xì)胞肥大與血管收縮［2］。本研究也發(fā)現(xiàn)，在運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食控制干預(yù)前，肥胖青少年的PRA、AGT、ACE、AngⅡ和ALD水平都顯著高于對(duì)照組，而NO/ET-1顯著低于對(duì)照組。提示，肥胖青少年RAAS系統(tǒng)活化水平顯著增加。而通過(guò)6周的運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食控制干預(yù)后，雖然肥胖青少年血清AGT和ACE水平并沒(méi)有出現(xiàn)顯著變化，但是，PRA、AngⅡ和ALD水平卻顯著降低，同時(shí)NO/ET-1水平顯著升高。提示，運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食控制干預(yù)有效降低了肥胖青少年RAAS系統(tǒng)活性，并顯著改善了其血管內(nèi)皮細(xì)胞的內(nèi)分泌功能。RAAS異常是心血管疾病的主要發(fā)病機(jī)制，PRA、AngⅡ及ALD對(duì)血壓的調(diào)節(jié)起著重要作用，三者之間的任一因素異常都有導(dǎo)致血壓異常的可能。研究證實(shí)，中等強(qiáng)度的體力活動(dòng)可緩解肥胖成年人所帶來(lái)的RAAS系統(tǒng)的激活狀態(tài)［47］，而本研究表明，這種規(guī)律在肥胖兒童中同樣適用［17］。

本研究中，6周運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食控制干預(yù)前后，肥胖青少年血清AGT和ACE水平未出現(xiàn)顯著變化，這可能是因?yàn)楸狙芯扛深A(yù)時(shí)間較短，運(yùn)動(dòng)引起的RAAS系統(tǒng)活性成分變化可能具有時(shí)序性特征。此外，本研究由于采樣量及實(shí)驗(yàn)條件的限制，沒(méi)有分析RAAS系統(tǒng)中ACE2/Ang-（1-7）/Mas這一保護(hù)軸的變化情況，后續(xù)研究應(yīng)當(dāng)將RAAS系統(tǒng)成分進(jìn)行綜合分析，以更加精確地闡明運(yùn)動(dòng)干預(yù)對(duì)肥胖青少年RAAS系統(tǒng)的影響。

本研究結(jié)果還顯示，6周運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食控制干預(yù)前后肥胖青少年的血清PRA、AngⅡ、ALD三者之間的變化程度均呈顯著正相關(guān)，這提示，運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食控制可以有效降低肥胖青少年RAAS系統(tǒng)活性，因此，降低了AngⅡ與ALD水平。此外，AngⅡ水平與RHI變化程度存在顯著負(fù)相關(guān)，其原因可能是經(jīng)過(guò)6周的運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食控制干預(yù)后，隨著RAAS系統(tǒng)活性降低，肥胖青少年AngⅡ水平也隨之降低，進(jìn)而減少了其對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞PI3K/Akt/eNOS信號(hào)的抑制，促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞NO釋放，增加了RHI。這提示，6周運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食控制干預(yù)改善肥胖青少年血管內(nèi)皮功能的機(jī)制與RAAS系統(tǒng)活性降低有關(guān)。

5 小結(jié)

肥胖青少年RAAS系統(tǒng)活化水平增加，通過(guò)6周的運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食控制干預(yù)，能夠有效改善肥胖青少年的身體形態(tài)、糖脂代謝、RAAS系統(tǒng)活性以及血管內(nèi)皮功能，運(yùn)動(dòng)結(jié)合飲食控制干預(yù)，提高肥胖青少年血管內(nèi)皮功能的相關(guān)機(jī)制，可能與RAAS系統(tǒng)活性降低有關(guān)。

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Exercise Combined with Diet Control Improving Male Obese Adolescents’ Vascular Endothelial Function through Reducing the Activity of RAAS System

Objective：To reveal biological mechanisms of exercise combined with diet control to improve obese adolescents’ endothelial function by detecting the change of endothelial function and the RAAS system main components in enclosed exercise weight loss camp. Method：32 male obese adolescents take a 6-weeks exercise combined with diet control intervention. The Reactive Hyperemia Index （RHI） was detected using EndoPAT-2000 system before and after intervention. Meanwhile the serum levels of NO，ET-1，PRA，AngⅡ，AGT，ACE，ALD，body morphology，glucolipid metabolism and BP were tested. There was a significant positive correlation between the changes of serum PRA，AngⅡ and ALD belong the intervention of diet and control，and a significant negative correlation between AngⅡ and RHI （r=-0.562，P=0.003）. Result：After 6-weeks intervention，obese adolescents’ body morphology，girth and glucolipid metabolism are significantly improved. RHI（P＜0.01） and serum levels of NO/ ET-1 （P＜0.01） are significantly increased，while PRA、AngⅡand ALD significantly decreased（P＜0.05、P＜0.01 and P＜0.01）. ΔAngⅡ and ΔRHI has significant negative correlation （r=-0.562，P=0.003）. Conclusion：The activity of RAAS system in obese adolescents is increased significantly. The 6-weeks exercise combined with diet control intervention can improve vascular endothelial function in obese adolescents effectively and its mechanisms may be related to the decreased activity of RAAS system after exercise combined with diet control.

exercise；obese adolescents；endothelial function；EndoPAT；RAAS

G80-05

A

1000-677X（2017）09-0048-07

10. 16469/j. css. 201709005

2017-04-28；

2017-09-05

國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目 （81472992）；波譜與原子分子物理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放課題 （T151409）。

唐東輝，女， 教授，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)轶w質(zhì)與健康、青少年體重控制，Tel：（010）58805205，E-mail：tdh1964@bnu.edu.cn；侯玉潔，女，在讀碩士研究生，研究方向?yàn)轶w質(zhì)與健康、青少年體重控制，E-mail：1052519207@qq.com；白爽，女，在讀博士研究生，研究方向?yàn)轶w質(zhì)與健康、青少年體重控制，E-mail：baishuangvivi@163.com。

1. 北京師范大學(xué) 體育與運(yùn)動(dòng)學(xué)院，北京 100875；2. 河北師范大學(xué) 體育學(xué)院，河北 石家莊 050024；3. 卓爾運(yùn)動(dòng)減肥中心，浙江 杭州 310023；4. 泰山醫(yī)學(xué)院 運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)與康復(fù)學(xué)院，山東 泰安 271000

1.Beijing Normal University，Beijing 100875，China；2.Hebei Normal University，Shijiazhuang，050024，China；3.Zhuoer Exercise Weight-losing，Hangzhou，310023，China；4.Taishan Medical University，Taian，271000，China.