运动引发脂肪释放可改善葡萄糖耐量的蛋白质

对人类和小鼠的研究发现，脂肪组织响应运动释放的蛋白质可以改善葡萄糖耐量，并对代谢健康产生其他有益作用。这项由Joslin糖尿病中心团队领导的研究表明，皮下白色脂肪组织(scWAT)和运动过程中血液中转化生长因子-β2(TGF-β2)水平升高。报告在自然代谢研究还发现，使用脂肪因子治疗降低了肥胖小鼠的血脂水平，并逆转了高脂饮食对糖尿病动物的有害代谢作用。由乔伊林糖尿病中心综合生理学和新陈代谢部门的高级研究员兼负责人Laurie J. Goodyear博士和哈佛医学院医学副教授领导的科学家们提出，TGF-β2甚至可能具有潜力治疗高血糖，甚至可行的2型糖尿病。

“与许多脂肪因子的负面影响相反，我们的研究发现转化生长因子β2是脂肪组织(脂肪)释放的脂肪因子，以响应实际上改善葡萄糖耐量的运动，”Goodyear说。“我们的结果非常重要，因为它确实是运动释放的脂肪因子的首次证明，它可以对身体产生有益的代谢作用......单一蛋白质具有如此重要和显着效果的事实令人印象深刻。”研究人员与同事合作在美国，芬兰和丹麦，他们在题为“ TGF-β2是一种调节葡萄糖和脂肪酸代谢的运动诱导的脂肪因子 ”的论文中报告了他们的发现。

研究人员写道，运动已知可以改善健康和健康，耐力运动训练是预防和治疗代谢性疾病(如肥胖和2型糖尿病)的一种重要的非药物治疗方法。Joslin团队之前曾报道，运动训练对小鼠scWAT中的基因表达有重要影响，并增加超过1500个基因的表达。研究还表明，将运动训练小鼠的scWAT移植到久坐不动的小鼠中可改善葡萄糖耐量和胰岛素敏感性，并对其他组织具有有益的代谢作用。他们指出：“这些研究结果使我们假设运动训练的scWAT可能具有内分泌作用，诱导脂肪因子介导组织间的通讯，并有助于通过运动改善代谢稳态。”

“我们的假设是运动正在改变脂肪，由于这种变化，脂肪会将这些有益的蛋白质释放到血液中，”Goodyear指出。“在此发现之前，我们始终只关注肌肉的积极影响。”

对于他们新近报道的研究，研究小组比较了久坐小鼠和自愿训练的小鼠的scWAT基因表达。他们还在耐力循环训练数周之前和之后寻找健康男性志愿者的scWAT中基因表达的变化。结果表明，在小鼠和人类中，长时间的运动训练导致scWAT中TGF-β2mRNA的水平增加。

在小鼠中的进一步测试表明，运动训练导致血液和scWAT中TGF-β2蛋白水平增加，但在其他类型的脂肪，肝脏，骨骼组织或心脏中没有。相对高强度的循环和/或阻力训练也增加了健康的中年男性血液中TGF-β2的水平。没有其他测试的干预措施 - 包括已知会影响scWAT适应的冷暴露或热量限制 - 被发现影响TGF-β2水平。

研究小组解释说，TGF-β2是TGF-β超家族的成员，可调节胚胎发育。然而，Joslin糖尿病中心团队指出，这种蛋白质是否在肥胖症，2型糖尿病或运动训练适应性中发挥作用，以前没有被描述过。

他们随后的实验还表明，TGF-β2可用作改善饮食诱导的肥胖小鼠模型中葡萄糖耐量的疗法。喂食高脂肪饮食(HFD)6周，然后用TGF-β2处理9天的动物表现出葡萄糖耐量和胰岛素敏感性的“强有力的改善”。虽然TGF-β2治疗没有改变肥胖动物的总体重，但治疗与脂肪组织质量减少有关，并且总脂肪和内脏脂肪占体重的百分比降低。“用重组TGF-β2治疗在HFD诱导的肥胖小鼠中引起显着影响，包括葡萄糖耐量和胰岛素敏感性的显着改善，总脂肪和内脏脂肪含量的百分比降低，以及循环甘油三酯和游离脂肪酸浓度降低，”研究人员说明。

有趣的是，由于TGF-β2治疗，肥胖小鼠中炎症标志物的水平也恢复正常。“我们目前的研究结果表明，TGF-β2减弱了HFD诱导的脂肪组织炎症，包括HFD小鼠内脏WAT中促炎细胞因子含量的正常化。”

进一步的生物化学测试涉及在运动期间释放的乳酸，其中TGF-β2增加的机制。在自愿车轮运行11天期间给予乳酸盐降低剂的小鼠中血清TGF-β2浓度降低，并且乳酸盐抑制也削弱了运动训练对葡萄糖耐量的影响。“这些研究揭示了乳酸在葡萄糖体内平衡中的作用，通过刺激TGF-β2表达和从scWAT释放，”作者说。

“我们的研究结果表明，TGF-β2是一种脂肪因子，随着人类和小鼠的运动训练而增加，促进葡萄糖和脂肪酸的代谢，”他们总结道。“与运动训练相似，体内 TGF-β2治疗可刺激大量有益的代谢作用，包括逆转高脂肪摄食对葡萄糖耐量，骨骼肌葡萄糖和脂肪酸摄取以及巨噬细胞调节的不利影响。”

该团队建议，虽然需要更长时间的安全性研究，但TGF-β2可能代表治疗肥胖诱导的胰岛素抵抗的新治疗机会。“这项研究揭示了耐力运动训练对葡萄糖和脂质代谢影响的机制，并提供了探索乳酸-TGF-β2信号轴以抵消肥胖，2型糖尿病和其他代谢疾病的观点，”他们指出。

“这项研究确实彻底改变了我们对运动的思考方式，以及运动的许多代谢作用，”Goodyear说。“而且，重要的是，脂肪实际上在锻炼方式中起着重要作用。”