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第43卷第9期 戴刘宴,张 梅. 运动干预糖尿病肾病的机制及应用研究进展[J].
2023年9月 南京医科大学学报(自然科学版),2023,43(9):1307-1312 ·1309 ·
损伤中起致病作用,体外模型证明足细胞特异性胰 (30 min/d,5 次/周)导致血浆 IL⁃6/IL⁃10 降低,并减
岛素抵抗会导致蛋白尿、肾小球基底膜增厚和肾小 少了T淋巴细胞和单核细胞活化 [26] 。此外,对25例
球硬化 [17] 。运动能通过非胰岛素介导的 AMP 激酶 透析治疗患者每周进行3次阻力运动,可增加外周血
(AMP⁃activated protein kinase,AMPK)途径和胰岛素 单核细胞核因子红细胞⁃2 相关因子 2(nuclear factor
依赖途径增加肌肉对葡萄糖的摄取,改善胰岛素抵 erythroid 2⁃related factor 2,Nrf2)的 mRNA 表达 [27] ,
抗和血糖水平。在运动过程中,肌肉收缩刺激的胰 Nrf2的激活上调体内抗氧化酶和抗炎细胞因子的表
岛素抵抗改善与 AMPK 活性增加相关,后者使 达,从而减少 ROS 的形成,提示运动增强 Nrf2 激活
TCB1D1磷酸化从而失活,GTP与葡萄糖转运蛋白4 可能是DKD抗炎的一个潜在机制。
(glucose transporter 4,GLUT4)上的 Rab 蛋白反应, 3.4 运动减轻氧化应激
促进葡萄糖转运至细胞膜,从而增加肌肉的葡萄糖 研究发现,运动训练能降低 STZ 诱导的糖尿病
摄取 [18] 。在 T2D 患者和高脂喂养的大鼠中均可以 大鼠的肾脂质过氧化,促进DKD的保护作用 [24] 。跑
观察到运动后 AMPK 活性的增加,GLUT4 浓度增 步机运动训练显著降低 T2D 雄性肥胖大鼠肾脏中
加,胰岛素抵抗也得到了改善 [19] 。在胰岛素依赖途 的氧化应激水平,抑制近端肾小管细胞线粒体形
径中,运动激活胰岛素信号转导元件,诱导 GLUT4 态异常的发展,减轻了细胞凋亡并恢复肾皮质的自
表达和移位到细胞膜,促进葡萄糖进入细胞 [20] ,从 噬 [28] 。此外,有氧运动训练能逆转久坐糖尿病小鼠
而降低血糖。 肾组织中线粒体功能障碍、线粒体超氧化物歧化生
3.2 运动改善内皮细胞功能 成增加,上调沉默信息调节因子 2 相关酶 1(silence
研究发现,运动增加一氧化氮合酶(nitric oxide information regulator 2 homolog 1,SIRT1)/过氧化物
synthase,NOS)的表达,减少氧化应激,从而改善糖 酶 增 殖 激 活 受 体 γ 转 录 共 激 活 因 子(peroxisome
尿病小鼠的血管舒张功能。其中,运动显著上调内 proliferator⁃activated receptor γ coactivator⁃1,PGC⁃1α)
[29]
皮型一氧化氮合酶在肥胖糖尿病大鼠肾小球中的 轴,从而减轻DKD的进展 。以糖尿病db/db小鼠为
表达 [21] 。维持8周的有氧运动显著减少肥胖糖尿病 实验动物模型,跑步机有氧运动训练显著抑制
大鼠的白蛋白尿,肾脏一氧化氮代谢改善,然而在一 NADPH 氧化酶 4(Nox4)介导的氧化应激,依赖于
氧化氮生物利用度低的情况下,运动会诱发肾脏损 Nox4的ROS生成减少,抑制NF⁃κB/NOD样受体家族
伤,因此有氧训练的肾脏保护作用有可能依赖一氧化 3(NOD⁃like receptor thermal protein domain associated
[22]
氮生物利用度 。此外,长期规律运动可通过增加 protein 3,NLRP3)炎症信号通路,从而减轻肾脏
血流量激活AMPK/miR⁃181b轴,改善内皮功能障碍 损伤 。
[30]
。 3.5 运动调节RAAS系统
[23]
3.3 运动减轻炎症反应 目前已有一些研究证实运动对RAAS发挥积极
研究表明运动介导的 NF⁃κB、白介素(interleu⁃ 调控作用。RAAS是一个具有两个相反分支的双系
kin,IL)⁃6和IL⁃10等细胞因子以及免疫细胞数量的 统,一个是由血管紧张素转换酶(angiotensin con⁃
改变参与 DKD 的抗炎机制。在糖尿病发病前后各 verting enzyme,ACE)、血管紧张素(angiotensin,Ang)
进行4周和8周的有氧运动显著降低了链脲佐菌素 Ⅱ和血管紧张素Ⅰ型受体(angiotensin type 1 recep⁃
(streptozotocin,STZ)诱导的糖尿病小鼠肾脏组织中 tor,AT1R)形成的经典途径,另一个是由 ACE2、
的免疫细胞数量,减少 NF⁃κB、转化生长因子⁃β Ang1⁃7 和 Mas 受体组成的反调节系统,后者具有抗
(transforming growth factor β,TGF⁃β)表达 [24] ;Souza 炎、血管扩张、抗增殖、心脏保护和肾脏保护作用。
等 [24] 发现提前8周进行有氧训练的STZ诱导大鼠较 来自动物研究的数据显示,体育锻炼能够下调经典
对照组能改善糖尿病导致的肾小球和肾小管间质 ACE/Ang Ⅱ/AT1R轴,上调ACE 2/Ang1⁃7/Mas轴 [31] ,
改变,减少肾小球和肾小管间质中的巨噬细胞、淋 阻力训练使糖尿病大鼠肾脏RAAS 的平衡向ACE2/
巴细胞数量和纤连蛋白、TGF⁃β1、NF⁃κB 表达。中 Ang 1⁃7 轴转移,并减轻了炎症反应 [32] ,其效果需要
等强度有氧运动能通过抑制 NF⁃κB 活性减轻肾脏 在临床上进一步评估。此外,肾衰竭动物模型表明
炎症,逆转糖尿病所致的组织学改变 [25] 。此外,步 规律运动可减少心脏中 AngⅡ的过度积聚、缓解左
行运动 30 min 诱导血浆抗炎因子 IL⁃10 与促炎因 心室重构、减少心肌纤维化,可能改善 DKD 肾功能
子 IL⁃6 水平显著升高,维持 6 个月的常规步行运动 衰竭患者的左心室肥厚 。
[33]