□ 任思恩（華東師范大學(xué)體育與健康學(xué)院 上海 200241）

兒童青少年時(shí)期是身體發(fā)育的關(guān)鍵時(shí)期，膳食結(jié)構(gòu)不合理、體力活動(dòng)不足等不良生活方式嚴(yán)重威脅著兒童青少年的健康，由此導(dǎo)致高血壓、糖尿病、肥胖等慢性非傳染病在兒童青少年中比例上升。肥胖是一種以脂肪細(xì)胞代謝紊亂為主的代謝性疾病，近年來兒童青少年肥胖比例持續(xù)上升，其主要原因歸根結(jié)底是由于體力活動(dòng)不足。因此，本研究旨在通過研究體力活動(dòng)對(duì)肥胖青少年脂肪細(xì)胞的影響，揭示體力活動(dòng)調(diào)控脂肪細(xì)胞代謝的機(jī)理，為脂肪細(xì)胞代謝紊亂疾病的治療提供一個(gè)潛在的靶點(diǎn)。

1、兒童青少年肥胖成因

近年來，世界范圍內(nèi)兒童青少年肥胖比例大幅度上升，一項(xiàng)針對(duì)土耳其兒童青少年肥胖程度的縱向研究發(fā)現(xiàn)，從1990-1995年到2011-2015年，土耳其兒童青少年肥胖比例從0.6%上升到7.3%，增加了11.6倍。導(dǎo)致兒童青少年肥胖的因素有很多，在諸多因素中，遺傳因素具有很高的敏感性，父母若為肥胖者，子女有中70%-80%都為肥胖，父母中母親肥胖者，子女中有40%-50%均肥胖，雙親為非肥胖者，子女有10%-14%為肥胖，同時(shí)，兒童青少年肥胖出現(xiàn)的第一個(gè)關(guān)鍵時(shí)間在從胎兒到5歲，這個(gè)時(shí)期是人生中生長(zhǎng)最旺盛的時(shí)期，如果此時(shí)孕婦或幼兒營(yíng)養(yǎng)過剩，就會(huì)為以后的肥胖留下隱患。特別是胎兒第30周開始到出生1年內(nèi)是肥胖細(xì)胞最活躍的增殖期，因增多的細(xì)胞數(shù)將保留終生而不會(huì)減少。肥胖是由脂肪細(xì)胞的體積大小和數(shù)量多少說決定的，以后的歲月里，一旦體內(nèi)熱量積累過多，這些脂肪細(xì)胞就會(huì)很快增大導(dǎo)致肥胖。

除此之外，體力活動(dòng)和飲食因素也是導(dǎo)致兒童青少年肥胖的關(guān)鍵因素，兒童青少年肥胖出現(xiàn)的第二個(gè)關(guān)鍵時(shí)間在青春期（女孩12-19歲，男孩13-20歲），研究學(xué)者認(rèn)為，在青春發(fā)育的早期,脂肪細(xì)胞的分裂對(duì)營(yíng)養(yǎng)的變化特別敏感，在這個(gè)時(shí)期如果攝入過多熱量，脂肪細(xì)胞特別容易分裂，同時(shí)加之這個(gè)時(shí)期兒童青少年的身體會(huì)發(fā)生驚人的變化，內(nèi)臟器官基本成熟，由于激素的刺激，脂肪細(xì)胞會(huì)分裂增殖，導(dǎo)致脂肪細(xì)胞的增多，這為肥胖的發(fā)生埋下了隱患，這一時(shí)期正常發(fā)育情況下，平均每年增重約5公斤，但隨著視頻媒體、交通工具的高速發(fā)展，兒童青少年久坐少動(dòng)的生活方式逐漸增多，步行、體育鍛煉時(shí)間和體力活動(dòng)越來越少，導(dǎo)致能量消耗減少，體內(nèi)能量失衡，導(dǎo)致這一時(shí)期也最容易發(fā)生肥胖。

2、體力活動(dòng)對(duì)脂肪細(xì)胞的調(diào)控機(jī)制

2.1、體力活動(dòng)對(duì)Leptin的調(diào)控機(jī)制

瘦素(leptin)是肥胖基因的蛋白產(chǎn)物，是由脂肪細(xì)胞分泌的循環(huán)激素，瘦素與下丘腦受體結(jié)合后改變了下丘腦神經(jīng)元其他基因特定神經(jīng)肽的表達(dá)，從而調(diào)節(jié)機(jī)體能量的平衡。正常情況下，瘦素是作為機(jī)體能量?jī)?chǔ)存過剩的信號(hào)，通過下丘腦受體反饋調(diào)節(jié)機(jī)體能量的平衡，其反饋環(huán)路為：脂肪增多—血瘦素增加—下丘腦受體—神經(jīng)肽Y(NPY)下降、增食欲素下降等—交感神經(jīng)興奮—活動(dòng)增加并且食欲下降—脂肪儲(chǔ)存減少—血瘦素減少。對(duì)人及動(dòng)物的研究都表明，絕大多數(shù)肥胖者不是缺乏瘦素，而是血瘦素水平增高。瘦素強(qiáng)烈地刺激白色脂肪脂解，調(diào)節(jié)脂肪氧化酶表達(dá)，控制脂肪細(xì)胞內(nèi)TG的含量，同時(shí)，運(yùn)動(dòng)也可以提高機(jī)體對(duì)胰島素的敏感性，減輕胰島素抵抗，因而推測(cè)運(yùn)動(dòng)可能與脂肪細(xì)胞基因表達(dá)及血瘦素水平有關(guān)。

目前，長(zhǎng)期體力活動(dòng)對(duì)Leptin的影響機(jī)制還沒有完全一致的定論，Zachwieja等觀察到雄性O(shè)M和S5B/P1大鼠進(jìn)行7周隨意跑輪訓(xùn)練，體脂量減少和脂肪細(xì)胞變小，血leptin濃度下降,脂肪細(xì)胞ob mRNA表達(dá)降低。Gutin等觀察到4個(gè)月運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練使少年兒童(7-11歲)血leptin水平下降，停訓(xùn)后血leptin水平又上升，訓(xùn)練前后血leptin濃度均與體脂量呈正相關(guān)。對(duì)比運(yùn)動(dòng)員與普通健康人血leptin基礎(chǔ)水平的高低，是了解長(zhǎng)期體力活動(dòng)對(duì)體內(nèi)leptin水平影響的基本手段。Leal-Cer ro研究發(fā)現(xiàn)29個(gè)馬拉松運(yùn)動(dòng)員的血leptin濃度顯著低于久坐而缺乏體力活動(dòng)的對(duì)照組(P＜0.05)，體脂絕對(duì)量和百分比也明顯低于對(duì)照組(P＜0.05)，而以每公斤體脂計(jì)算的血leptin濃度值與對(duì)照組間無明顯差異，他們認(rèn)為即使體脂含量極低的運(yùn)動(dòng)員，體脂百分比仍是決定血leptin水平的最強(qiáng)有力的因素。但Kraemer通過對(duì)肥胖婦女進(jìn)行9周有氧運(yùn)動(dòng)的研究發(fā)現(xiàn)，體脂和體重指數(shù)(BMI)沒有明顯變化，血leptin濃度也無顯著變化。

短時(shí)間體力活動(dòng)對(duì)血leptin水平的調(diào)控存在一定的機(jī)制，Aggel等通過研究8名普通健康青年在一天內(nèi)進(jìn)行累計(jì)2h中等能量消耗的運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)現(xiàn)，在能量攝入與能量支出相匹配的情況下,運(yùn)動(dòng)可誘導(dǎo)24h能量消耗增加，血清瘦素峰值及平均瘦素濃度明顯下降，24h血清瘦素曲線幅度也有降低趨勢(shì)；當(dāng)能量攝入超過能量支出的能量正平衡時(shí)，受試者運(yùn)動(dòng)后引起24h平均血漿瘦素曲線幅度顯者高于能量平衡組或能量負(fù)平衡組。但是，Landt報(bào)道：12個(gè)男性健康人進(jìn)行2h 75%VO2max強(qiáng)度功率自行車運(yùn)動(dòng)后即刻，血leptin雖比運(yùn)動(dòng)前低8.3%，但與非體力活動(dòng)對(duì)照組比較，降低程度無明顯差異。Dirlewanger的研究顯示3天的60W功率自行車運(yùn)動(dòng)后，對(duì)每天1次每次30min，每天2次每次30min與不體力活動(dòng)的3種結(jié)果比較，發(fā)現(xiàn)血leptin濃度無明顯差異。Persuss的研究也顯示單次體力活動(dòng)對(duì)血leptin水平無影響，這與Hickey的研究發(fā)現(xiàn)相一致，一次性踏車跑20英里，沒有引起血清瘦素的變化。這似乎與運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度及持續(xù)時(shí)間存在關(guān)聯(lián)，對(duì)于短時(shí)間體力活動(dòng)柜對(duì)血leptin的調(diào)控機(jī)制還需進(jìn)一步研究。

2.2、體力活動(dòng)對(duì)LPL的調(diào)控機(jī)制

LPL的表達(dá)具有組織特異性，該特異性表達(dá)與機(jī)體的脂質(zhì)代謝及肥胖與否密切相關(guān)，體力活動(dòng)增強(qiáng)LPL表達(dá)和活性的可能原因是體力活動(dòng)時(shí)腎上腺素，去甲腎上腺素分泌增加。此外，體力活動(dòng)也可通過PPAR來調(diào)控LPL的表達(dá)和活性，降低PPAR轉(zhuǎn)錄水平可降低LPL的表達(dá)，TNF能下調(diào)LPL的表達(dá)，該作用也主要是通過降低PPAR的轉(zhuǎn)錄水平實(shí)現(xiàn)的。

Miyashita等通過對(duì)超重中年男子進(jìn)行12周的訓(xùn)練研究發(fā)現(xiàn)，慢跑能增加肝素前LPL的濃度，且血漿中的TG，總膽固醇含量明顯下降，HDL濃度明顯升高。同時(shí)，邱烈峰等研究發(fā)現(xiàn)低氧運(yùn)動(dòng)降體脂可能與低氧運(yùn)動(dòng)可提高骨骼肌LPL和脂肪組織LPL的活性以及改善胰島素抵抗和瘦素抵抗等有關(guān)。但，Seip等等人研究了持續(xù)5-13天的運(yùn)動(dòng)對(duì)骨骼肌和脂肪細(xì)胞LPL表達(dá)的影響，發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)促進(jìn)骨骼肌LPL的表達(dá)和活性，對(duì)脂肪細(xì)胞的LPL無影響。這可能與運(yùn)動(dòng)時(shí)間、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度有關(guān)。在短時(shí)間體力活動(dòng)的研究中，Perreault等發(fā)現(xiàn)一次抗阻運(yùn)動(dòng)后男性骨骼肌和脂肪細(xì)胞的LPL的活性增加，但女性的LPL活性不增加，然而，Harrison等的研究卻認(rèn)為一次運(yùn)動(dòng)不影響LPL的活性，對(duì)于出現(xiàn)的爭(zhēng)議，還需進(jìn)一步探究。此外，肌纖維類型也影響LPL的活性，這也是可能導(dǎo)致結(jié)果不同的原因。

3、體力活動(dòng)強(qiáng)度對(duì)青少年肥胖細(xì)胞的影響

體力活動(dòng)和體力勞動(dòng)是消耗能量的主要途徑。但是消耗能量不一定就能減少體脂，減小脂肪細(xì)胞，甚至減少脂肪細(xì)胞。因?yàn)樯眢w內(nèi)能產(chǎn)生能量的物質(zhì)除脂肪以外，還有糖和蛋白質(zhì)。當(dāng)體力活動(dòng)的強(qiáng)度超過無氧閾時(shí)，由于血液中乳酸濃度升高，抑制了脂肪分解反應(yīng)，阻礙了脂肪的氧化供能，因此減小脂肪細(xì)胞的作用并不理想。有研究表明，兒童青少年肥胖風(fēng)險(xiǎn)隨著中高強(qiáng)度體力活動(dòng)時(shí)間的增加，曲線呈下降趨勢(shì)。有研究表明每天30min的中高強(qiáng)度體力活動(dòng)患肥胖的危險(xiǎn)比是每天1min的中高強(qiáng)度體力活動(dòng)的0.2倍，每天6min的中高強(qiáng)度體力活動(dòng)患肥胖的危險(xiǎn)比是每天1min的中高強(qiáng)度體力活動(dòng)的0.1倍。同時(shí)，有關(guān)學(xué)者提出，每周155-180min的中高強(qiáng)度的體力活動(dòng)就能有效降低超重或者兒童青少年的身體脂肪含量，減小脂肪細(xì)胞的體積。此外，馮磊等研究認(rèn)為4周中等強(qiáng)度有氧運(yùn)動(dòng)后，兒童青少年LPL酶活性顯著提高，體重、BMI和體脂率顯著下降，明顯改善肥胖青少年身身體形態(tài)、血脂代謝水平。

綜上所述，體力活動(dòng)可以通過消耗更多的熱量來調(diào)整機(jī)體的能量代謝降低體脂的積累，從而減少體脂總量。同時(shí)，體力活動(dòng)可能作用于脂肪細(xì)胞發(fā)育的各個(gè)階段通過調(diào)節(jié)各種轉(zhuǎn)錄因子和細(xì)胞因子的表達(dá)，并影響脂肪細(xì)胞增殖分化，從而影響脂肪細(xì)胞形態(tài)數(shù)目和功能上的改變，并最終影響脂肪的總量與分布。