高强度间歇训练与中等强度持续训练对代谢相关脂肪肝病的作用机制:基于肠-肝轴互作、线粒体动力学重塑与脂肪因子信号调控的多维度解析

【字体: 时间:2025年04月17日 来源:Lipids in Health and Disease 3.9

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  本刊推荐:针对代谢相关脂肪肝病(MASLD)运动干预方案争议,哈尔滨体育大学团队通过大鼠模型对比HIIT与MICT干预效果。研究发现两种运动均能通过调节肠道菌群-胆汁酸代谢轴、改善线粒体功能(PGC-1α/AMPK通路)等效改善肝脂代谢,其中HIIT在线粒体功能改善(COX IV/PINK1等指标)方面更具优势,为临床运动处方选择提供理论依据。

  

在现代生活方式变迁与饮食结构改变的背景下,代谢相关脂肪肝病(MASLD)已成为全球公共卫生的重要挑战。这种疾病以肝脏脂质过度沉积为特征,常伴随肥胖、胰岛素抵抗和低度炎症状态。尽管其发病机制复杂,但近年研究逐渐揭示肠道菌群失调引发的"肠-肝轴"紊乱在MASLD进展中扮演关键角色——肠道屏障功能破坏导致内毒素入血,通过TLR4/NF-κB通路加剧肝脏炎症;同时胆汁酸代谢异常通过FXR/SHP信号轴影响脂质合成酶表达。面对尚无特效药物的现状,运动干预被证实能改善MASLD,但关于高强度间歇训练(HIIT)与中等强度持续训练(MICT)的优劣之争持续存在,特别是二者对肠-肝轴调控机制的差异尚未阐明。

哈尔滨体育大学Dongkun Deng与Lin Xu团队在《Lipids in Health and Disease》发表的研究,通过精巧的高脂饮食诱导大鼠模型,系统比较了8周HIIT与MICT干预对MASLD多维度改善效果。研究采用16S rRNA测序解析肠道菌群结构,结合qPCR/Western blot检测肝组织线粒体生物发生(PGC-1α)、融合分裂动力学(Mfn1/Mfn2/Fis1)及脂代谢关键蛋白(AMPK/PPARα/SREBP-1c)表达,并通过ELISA、组织染色等技术评估系统代谢指标与组织病理变化。

研究首先证实两种运动模式均能显著改善肥胖相关表型。与高脂饮食(HFD)组相比,HIIT与MICT组大鼠体重增幅分别降低28.5%和18.5%,内脏脂肪体积接近正常饮食(NFD)组水平。肝脏病理显示,运动干预使肝细胞脂肪变性评分下降60%以上,血清ALT、AST及Leptin水平显著回调,且HIIT在降低LDL方面略优。

在分子机制层面,研究揭示了运动调控脂代谢的双重通路。一方面通过激活AMPK磷酸化,抑制SREBP-1c介导的FAS/ACCα脂质合成途径,同时促进PPARα/CPT-1驱动的脂肪酸β氧化;另一方面通过PGC-1α-MFN1/2-COX4轴增强线粒体融合与生物发生,配合PINK1/Parkin介导的线粒体自噬清除受损细胞器。值得注意的是,HIIT组在提升CS酶活性(三羧酸循环标志物)和COX IV表达(氧化磷酸化关键组分)方面显著优于MICT组(P<0.001),显示其在改善线粒体功能上的独特优势。

肠-肝轴调控是本研究另一重要发现。HFD导致肠道菌群α多样性降低,厚壁菌门/拟杆菌门比值升高,伴随紧密连接蛋白(occludin/ZO-1)表达下降。运动干预后,产丁酸盐菌属(Ruminococcaceae/Lachnospiraceae)丰度恢复,肠屏障功能改善使血清LPS水平降低40%。值得注意的是,运动通过重塑胆汁酸代谢谱,下调肝肠FXR-SHP信号过度激活,使胆汁酸转运蛋白NTCP/BSEP表达趋于正常,这为解释运动改善肝脂代谢提供了新视角。

菌群-宿主互作分析显示,NK4A214_group等有益菌丰度与CPT-1表达呈正相关(r=0.82),而与促炎因子TNF-α负相关(r=-0.79),提示特定菌株可能通过代谢产物调控宿主脂代谢。HIIT与MICT在调节菌群结构方面效果相似,但HIIT对阿克曼菌(Akkermansia)的富集作用更显著,该菌已被多项研究证实与代谢改善相关。

讨论部分强调,该研究首次在肠-肝轴框架下系统比较HIIT与MICT对MASLD的改善机制,揭示运动通过"肠菌-胆汁酸-线粒体"多维网络协调脂代谢的生物学基础。虽然两种运动在多数代谢指标上效果相当,但HIIT在线粒体功能提升方面的突出表现,可能为时间受限患者提供更优选择。研究局限性包括未监测干预期间动态变化、缺乏脂质组学数据等,未来需结合人体试验验证结论。这些发现为代谢疾病的运动处方制定提供了重要理论依据,也为靶向肠-肝轴的干预策略开发指明新方向。

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