瘦素水平与代谢综合症的关系

随着代谢综合症在世界范围内的广为流行,已经引起人们的高度重视.代谢综合征以肥胖和代谢异常为特征,胰岛素抵抗为主要的病理机制.瘦素主要来源于脂肪组织,是调节体内脂肪储量和维持能量平衡的一种内分泌激素.瘦素缺乏和瘦素抵抗不仅可以直接引起胰岛素抵抗,而且可以通过导致肥胖继而参与胰岛素抵抗的发生,最终引起代谢综合征.瘦素作为一种新的代谢综合征致病因子,参与代谢综合征的发生发展,故调节瘦素水平为临床治疗代谢综合症提供了新的思路和方法.本文综述了瘦素水平与代谢综合症的关系,以及调节瘦素水平治疗代谢综合征的方法.     

神经调节：瘦素调控骨代谢过程中的重要角色

肥胖可以增加骨密度、减少骨质疏松的发生。而大多数肥胖者血清瘦素水平升高,并与肥胖的程度呈正相关。研究证实,来源于脂肪组织的瘦素可直接作用于骨细胞和软骨细胞,进而影响其增殖分化。瘦素通过抑制脑5-羟色胺（serotonin,5-HT）的合成、神经肽Y（neuropeptide Y,NPY）的表达等,并经由交感神经系统（sympathetic nervous system,SNS）介导的成骨细胞内p2肾上腺素能受体（B2-adrenergic receptor,Adrl32）信号通路共同调节骨代谢。这些工作为治疗骨质疏松、骨性关节炎等的新策略提供了理论基础。     

瘦素与软骨代谢

瘦素最初发现是在白色脂肪组织产生并且与脂肪组织量有强相关性的激素物质。它最初发现于1994年,并且在中枢神经系统起到限制食物摄入,刺激能量消耗的作用。目前发现在几乎所有的组织内都有瘦素受体的表达,而且在细胞层面瘦素参与各种各样的生物学功能,包括免疫反应、炎性疾病以及心血管、呼吸系统的病理生理过程。目前大量研究表明,瘦素在软骨代谢也发挥了重要作用,现综述如下。     

运动改善肥胖症瘦素抵抗及其机制研究进展

大部分肥胖患者体内出现瘦素抵抗,表现为血清瘦素水平异常升高,但机体对瘦素不敏感或无反应,使瘦素抑制食欲、增加能量消耗和降低血糖等功能不能有效发挥.减轻瘦素抵抗被认为是治疗肥胖及肥胖相关疾病的有效途径.运动减轻肥胖、改善糖脂代谢和增强胰岛素敏感性的作用与运动降低瘦素水平、改善瘦素抵抗密切相关.本文在概述瘦素实现生理功能的机制、肥胖症的中枢及外周瘦素抵抗的基础上,主要综述近年来运动减轻肥胖症瘦素抵抗机制的研究进展,包括减轻高瘦素血症、改善中枢和外周瘦素抵抗,以期为运动防治肥胖机制的研究提供新视角.     

瘦素对骨重建的神经调节

骨重建是骨骼保持自我更新的过程,以往认为骨重建的调节仅涉及骨骼局部的自分泌、旁分泌等方式。近年来的研究发现,中枢神经系统对骨重建的维持发挥关键作用,瘦素是其中重要的调控因子。本文简要综述瘦素通过交感神经系统、神经肽(可卡因安非他明调节转录肽,CART),以及神经介素U对骨重建的调节作用及其分子基础。     

味觉刺激后瘦素及其受体表达的变化

目的 :研究经口腔味觉刺激后 ,大鼠血清瘦素水平和脑瘦素受体表达情况。方法 :给大鼠口腔味觉刺激 ,味觉刺激物包括 3mol/L蔗糖 ,5mmol/L糖精钠 ,0 .1mol/LNaCl,0 .0 1mol/LHCl,1mmol/L奎宁H2 SO4和 0 .1mol/L谷氨酸钠 ,采用大鼠瘦素放免试剂盒测定血清瘦素水平。应用免疫组织化学ABC法对大脑切片进行染色 ,一抗为特异性羊抗瘦素受体IgG。 结果 :与对照组 (以蒸馏水代替味觉刺激物 )相比 ,仅甜味组 (包括蔗糖和糖精钠 )血清瘦素水平升高 (P <0 .0 5 )。杏仁核、下丘脑、臂旁核和孤束核等与味觉和摄食明显相关的核团均存在瘦素受体免疫反应 (LR IR)阳性细胞 ,但是阳性细胞数目在味觉刺激组和对照组间无显著性差异。结论 :给大鼠甜味觉刺激后 ,血清瘦素水平升高。并且杏仁核这个在摄食的发动和引导中起重要作用的核团存在LR IR阳性细胞。这些结果提示瘦素可能通过调节味觉感受而影响摄食 ,有必要对瘦素在味觉感受方面的作用进一步研究     

运动、自噬和瘦素抵抗

瘦素抵抗是人类肥胖症的主要危险因素,高瘦素水平未能抑制摄食和减轻体重,导致机体能量调节失衡。自噬是一种细胞质量控制机制,可对细胞内物质进行周转。许多人类重大疾病的发生与自噬过程有关,如肥胖症、糖尿病和神经退行性疾病等。当细胞自噬出现障碍即自噬缺陷时,会导致机体发生瘦素抵抗。研究发现,运动是维持细胞稳态的自噬有效诱导剂,机体瘦素敏感性的提高可能与运动促进细胞自噬有关,但目前尚缺乏直接证据。     

海带多糖对高脂血症小鼠血清瘦素水平及瘦素受体表达的影响

本实验目的在于探讨海带多糖对实验性高脂血症小鼠瘦素及其受体水平的影响及其可能的机制。将健康雄性昆明小鼠80只,随机分为正常饲料组和高脂饲料组,后组以高脂饲料喂养建立高脂血症动物模型。将建模成功的小鼠随机均衡分为高脂模型组和海带多糖治疗组,后组以海带多糖灌胃干预。自动生化分析仪检测小鼠空腹血脂水平,ELISA测定血清瘦素(Leptin)含量,免疫组织化学法和Western blot检测下丘脑组织中瘦素受体(Lep-R,OBR)蛋白表达,RT-PCR检测OBR mRNA表达。结果示海带多糖治疗组小鼠血脂及血清Leptin水平较模型组显著降低(P0.05),下丘脑OBR mRNA及其蛋白表达水平较模型组显著升高(P0.05)。说明海带多糖可以通过提高下丘脑OBR的水平,改善瘦素抵抗,从而发挥降脂作用。     

Leptin Levels,Leptin Receptor Gene Polymorphisms,and Energy Metabolism in Women

Objective: Resting metabolic rate (RMR) is mainly determined by fat‐free mass and additionally by age, sex, hormones, and possibly genetic differences. We evaluated whether leptin levels and polymorphisms in the leptin receptor (LEPR) gene were associated with energy expenditure phenotypes. Methods: RMR, body composition, and leptin levels were measured in 125 overweight and obese women. Three LEPR polymorphisms, Lys109Arg, Gln223Arg, and Lys656Asn, were typed on genomic DNA of another group of 192 women in whom RMR was measured. Fat, protein, and carbohydrate oxidation were calculated for 103 of these subjects. In 38 subjects, glucose‐induced thermogenesis was measured over 3 hours. Results: In the first study group, a negative correlation between RMR and leptin levels was found after controlling for fat and fat‐free mass. In multiple regression analysis, leptin contributed significantly to RMR, independent of body composition. In the second study group, RMR was not associated with LEPR polymorphisms. Differences in substrate oxidation rates were found among genotypes at the Lys656Asn site. In fasting conditions, Lys656Lys showed a trend to oxidize more carbohydrates and less fat than Asn656 carriers, a trend which became significant after the glucose load when carbohydrate oxidation rate in Lys656Lys was 15% higher than in Asn656 carriers (p = 0.04), and fat oxidation rate was 44% lower (p = 0.02). Discussion: These results suggest that DNA sequence variations in the LEPR gene could affect substrate oxidation. We hypothesize that this might be caused by differences in glucose levels, leading to differences in glucose oxidation rates.     

综述与专论：膜上G蛋白偶联受体在运动影响骨代谢中的作用

膜上G蛋白偶联受体（GPCRs）是骨细胞感知外部信号刺激的关键跨膜蛋白,因其在成骨细胞（OB）、软骨细胞和破骨细胞（OC）分化和功能发挥上扮演的关键角色而在骨代谢研究领域备受关注。GPCRs功能缺失或异常升高后,骨细胞内环境稳态失衡,导致OB、软骨细胞和OC分化及代谢紊乱,骨组织微细结构退化。运动通过促进骨形成并抑制骨吸收来改善骨代谢,其机制与GPCRs （如GPR48、GPR54、GPR30等）介导的关键信号途径（cAMP/PKA/Atf4、JNK/AP-1、ERK1/2等）和细胞因子（T-PINP、Nkx3.2、Sox9和Cleaved-caspase-3等）调控下游级联反应来影响OB、软骨细胞和OC分化或功能密切相关。本文通过梳理GPCRs在运动改善骨代谢中的可能机制,有助于筛选出膜上敏感GPCRs来作为骨代谢疾病药物研发“效应器”以及运动干预中的力学刺激“明星蛋白”,为骨质疏松的研究和防治提供更多靶点或视角。     

红景天对运动训练大鼠睾酮含量、物质代谢及抗运动疲劳能力的影响

本文以大强度耐力训练大鼠为模型,对红景天对运动训练大鼠睾酮含量、物质代谢及抗运动疲劳能力的影响进行了研究。试验中分别以0.58、1.16、4.48 g.kg-1/d的剂量给大鼠灌胃42 d,并进行负重游泳实验、血清睾酮等生化指标测定。结果显示,红景天各剂组力竭游泳时间长于运动对照组(T组)(P<0.01);血清睾酮高于T组(P<0.01),血清皮质酮低于T组(P<0.05);各组间血清睾酮与皮质酮比值变化与睾酮变化较为一致;肝糖原(P<0.05)、肌糖原(P<0.01)高于T组;血清尿素氮低于T组(P<0.05);血红蛋白高于T组(P<0.05)。从而表明补充红景天可以减轻大鼠血睾酮、皮质酮受高强度运动量的影响,维持在正常生理水平;促进蛋白质合成,抑制氨基酸和蛋白质分解,提高血红蛋白含量和糖原的储备,增强抗疲劳能力,具有多靶点、多途径的显著特点。     

microRNAs在骨形成中的作用——运动调控骨代谢的新机制

microRNAs(miRNAs)是一类具有组织或发育阶段特异性的小分子、非编码单链RNA,通过转录后与靶基因特定序列结合来发挥其调控作用. 作为骨中的最重要的两种重要细胞--成骨细胞和破骨细胞,其代谢平衡与骨形成密切相关.研究发现,miRNAs在调节成骨细胞和破骨细胞分化及功能发挥上具有重要作用,并且运动训练可通过调节miRNAs进而调控骨细胞分化. 一般来说,适宜强度运动训练可上调某些miRNAs表达来促进成骨细胞或破骨细胞分化及功能;当失重或过量运动时,则会产生抑制作用. 本文就miRNAs调控干细胞向成骨细胞和破骨细胞分化及功能发挥的分子生物学机制以及运动训练调节与骨代谢相关miRNAs表达的研究进展进行综述.     

Longitudinal Changes in the Physical Activity of Adolescents with Anorexia Nervosa and Their Influence on Body Composition and Leptin Serum Levels after Recovery

Objective

Patients with anorexia nervosa (AN) are often observed to have high levels of physical activity, which do not necessarily diminish after a successful therapy. Previous studies have shown that body fat tissue recovery in these patients is associated with a disproportional restoration of the adipocyte hormone, leptin. Therefore, we wondered whether the individual variation in physical activity in AN patients prior to treatment may be related to body fat percentage and plasma leptin level outcome.

Method

Body fat percentage, leptin serum, and physical activity levels (accelerometer) were measured in adolescents with an (n=37, age 13 to 17.5 years) at initial assessment, at the end of study participation (median 12 months), and at one-year follow-up.

Results

Accelerometer data were used to split the patients in two groups: those with low (n=26) and those with high levels of physical activity (HLPA, n=11). These groups did not differ in terms of age, IQ, presence of menses, BMI and season of admission. The HLPA group was characterized by a longer total duration of illness. Physical activity levels during therapy decreased for the group with initially HLPA and increased for the group with low levels of physical activity (to comparable levels). Physical activity remained stable after one year. The increase in body fat percentage and leptin levels were dependent on the recovery status; however, recovered patients with initially HLPA had significantly higher fat mass during the follow-up.

Discussion

HLPA, an important modulator of AN progression in adolescents, can be successfully diminished by therapeutic intervention. Among recovered patients, those with initially HLPA had higher fat mass levels than those with low levels of physical activity. This finding suggests that HLPA are an important modulator of the body composition recovery mechanism.     

长期强迫运动对大绒鼠体重、能量代谢和血清瘦素的影响

动物稳定体重的维持需要能量摄入和消耗之间的平衡。运动是影响动物能量平衡的重要因素之一。为了解运动对大绒鼠(Eothenomys miletus)的生理学效应,在室内条件下,测定了强迫运动训练(运用小鼠封闭跑台)8周后大绒鼠的体重、代谢率、摄入能、血清瘦素和身体组成的变化。结果显示,强迫运动训练8周对大绒鼠的体重无显著影响;大绒鼠的代谢率和摄入能均显著增加,训练8周后静止代谢率较对照组增加了29.9%,运动最大代谢率较对照组增加了10.7%;强迫运动训练8周组的身体脂肪重量比对照组降低了28.9%,血清瘦素水平比对照组下降了27.4%,对照组的瘦素与体脂含量具有明显的相关性,但运动组则不具有相关性;运动组的肝重量和消化道重量较对照组均显著增加;而体水重量则显著降低。这些结果表明,在强迫运动训练期间大绒鼠主要通过动员储存的脂肪、增加代谢率和食物摄入的方式来维持自身的体重及能量平衡。瘦素在长期强迫运动过程中对身体脂肪含量的变化具有调节作用。     

高脂饮食对小鼠脂质代谢和leptin基因表达水平的影响

目的建立高脂饮食诱导小鼠肥胖模型,分析高脂饲料对小鼠脂质代谢和leptin基因表达水平的影响。方法用高脂饲料饲喂小鼠,每周定时称重和断尾采血一次,分别测定血清中血糖、胆固醇、甘油三酯、胰岛素和leptin的浓度;5周后,分离、称重小鼠体脂并提取腹部脂肪组织RNA,半定量RT-PCR分析leptin基因表达水平。结果从第2周开始,实验组小鼠体重明显高于对照组小鼠,4周后,体重差异显著（P〈0．05）;血清中血糖、胆固醇、甘油三酯、胰岛素和leptin的含量随体重增加明显增高,4周后,差异显著（P〈0．05）;实验组体脂含量明显高于对照组（P〈0．05）,半定量RT-PCR分析表明,肥胖小鼠脂肪组织leptin基因表达水平高于对照组（P〈0．05）。结论高脂饮食诱导可建立小鼠肥胖模型,并能够引起高胰岛素和高leptin血症,为进一步研究肥胖的发病机制奠定基础。