空军军医大学唐都医院李妍/胡朗团队《自然·通讯》：关于贪嘴后能不能用运动补救

BioMed科技 · 公众号 · · 2025-01-15 21:36

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随着经济的不断发展和生活水平的不断提高，我国居民的饮食习惯也发生了很大改变。然而，我国居民饮食结构相对单一，对高热量食物摄取过多，导致肥胖的发生率不断升高。高热量饮食及其引发的肥胖与多种疾病的发生密切相关。其中，尤以心血管疾病的发病率和致死率最高。运动是预防和纠正高热量饮食引发的肥胖的首选方式。运动除了有显著的减重效果外，还可提高全身的胰岛素敏感性，并提高心脏的抗损伤作用。然而，近期研究指出，不同强度的运动可能造成截然不同的效果，过度运动可能会引起全身胰岛素敏感性下降以及肌肉线粒体功能损伤。以上结果提示，在进行运动方案制定时，应注意运动强度的选择，此外，还应考虑运动其对于全身其它器官的影响。我国拥有大量高热量饮食人群，然而，针对这一特定人群，如何制定科学的运动策略，缺乏相关研究。如何避免不科学运动导致的全身损害效应，是当前研究的难点和热点。

2025年1月12日， 空军军医大学唐都医院李妍教授/胡朗讲师 团队在 Nature Communications 期刊发表了题为“Moderate-Intensity Interval Exercise Exacerbates Cardiac Lipotoxicity in High-Fat, High-Calories Diet-Fed Mice”的研究论文。本研究首次报道了不同强度运动对高热量饮食小鼠心脏功能潜在的损伤效应，进一步揭示运动促使全身器官脂质重分配，引发心脏脂质代谢紊乱和脂毒性。本研究为临床高热量饮食以及肥胖人群科学制定运动策略提供理论依据。

首先，作者通过给予小鼠高脂饮食（60% Kcal high-fat diet）以诱导高热量饮食模型，并参照经典研究给予小鼠中等强度跑步训练，以观察运动对高热量饮食小鼠可能的心脏功能保护效应。出乎意料的是，心脏功能检测结果表明，8周高热量饮食引发了小鼠心脏舒张功能损伤，收缩功能仍然维持正常。然而，中等强度运动未能抵消高热量饮食引发的心脏功能损伤。相反，与未运动小鼠相比，中等强度运动进一步引发了心脏收缩功能损伤。心导管检测心脏功能进一步证实了中等强度运动对于高热量饮食小鼠心脏功能的损伤效应。

图1 小鼠心脏功能检测

为了进一步探索不同运动强度在其中的可能效应，研究者在中等强度运动的基础上进一步设置了低、高强度运动。结果发现：对于高热量饮食小鼠，中-高等强度运动表现出显著的心脏损伤效应，其中，高等强度运动引发的心脏功能损伤最为剧烈。相反，低等强度运动减轻了高脂饮食小鼠心脏功能损伤。

图2 不同运动强度小鼠心脏功能检测

脂质是心肌组织最重要的能量来源。心肌组织的脂质代谢受到严密且精细的调控。脂质摄取的过度增多和脂肪酸代谢的抑制均会造成脂质在心脏的异常堆积既往研究指出，运动可有效缓解由高脂饮食引发的肝脂肪堆积，改善肝脏功能。然而，运动如何影响心脏脂质代谢，进而影响心脏功能，尚未见报道。研究者通过分离的成年心肌细胞脂滴荧光染色结果和电镜检测结果表明，中等强度运动并未缓解高脂饮食小鼠心肌脂质堆积，反而进一步加重了小鼠心脏脂质堆积。为了进一步探索心脏过度脂质堆积的来源，研究者利用 ¹³ C同位素和荧光两种手段标记在体标记脂肪酸，结果显示：高热量饮食小鼠运动训练后，循环脂质从肝脏和脂肪组织向心肌和骨骼肌重新分布，加重了心肌的脂质负荷。

图3 全身脂质代谢检测

为探索潜在机制，研究者采用多种手段（蛋白组学、转录组学、线粒体呼吸功能检测）对心脏代谢能力和代谢相关基因的表达进行了检测，结果显示：对于高热量饮食小鼠，运动训练在促进心肌脂质摄取的同时，损害了心脏的脂质代谢能力。线粒体功能和超微结构检测显示，运动训练导致高脂饮食小鼠心脏线粒体功能的进一步损伤和超微结构损伤。以上结果表明，运动训练加重了高热量饮食小鼠的心脏脂质负荷，过多的脂质摄取超过了心脏的脂质代谢能力，造成毒性脂质堆积和线粒体功能损伤。最终，这种脂质代谢的恶性循环引发了心脏功能异常。

图4 心肌脂质摄取与氧化检测

综上，本研究首次提出，对于高热量饮食小鼠，常规强度运动虽具有显著的减重效果并改善全身代谢状态，但会加重心脏脂质堆积损害心脏功能，其机制与运动引发的全身器官脂质重分配和心脏脂质代谢失衡有关。该研究对高热量饮食人群科学制定运动策略，避免不合理运动的负面效应具有重要指导意义。

空军军医大学唐都医院李妍/胡朗团队《自然·通讯》：关于贪嘴后能不能用运动补救

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