《自然·代谢》：运动会增加减重的代谢益处！科学家发现，肥胖和糖尿病前期人群在节食减肥期间进行定期运动具有额外代谢益处

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减肥的两大利器，“管住嘴”和“迈开腿”。反正对于奇点糕本人来说，少吃可以，运动是不可能运动的，每天的运动量从睁眼的那一刻开始就够够的了。

生活方式干预是肥胖人群的主要治疗方法，主要包括饮食减肥和一定的运动训练两个方面，有助于改善胰岛素抵抗和与肥胖相关的代谢异常。真不怪奇点糕不爱动，饮食减肥计划中运动训练对于代谢健康来说，是锦上添花了，还是无关痛痒呢，连科学研究都没能统一结论。有些研究报告了运动训练对改善胰岛素敏感性是有叠加效应的，也有研究说没发现体力运动对改善胰岛素敏感性的额外效应。

为了更好地了解饮食减肥之外的运动训练对肥胖人群的潜在治疗效果，圣路易斯华盛顿大学医学院的Bruce W. Patterson、Samuel Klein及其研究团队对比了仅进行热量限制（Diet-ONLY）和热量限制并进行运动训练（Diet+EX）两种干预方式，对肥胖和糖尿病前期人群代谢的影响。结果显示，在体重减轻10%时，结合运动训练可以使全身（主要是肌肉）胰岛素敏感性增加，增加幅度是Diet-ONLY组的2倍，并且伴随线粒体生物发生、能量代谢和血管生成相关基因表达上调。

也就是说，肥胖和糖尿病前期人群在饮食减肥期间进行定期运动可以获得额外的代谢益处。

研究发表在Nature Metabolism上。

参与研究的志愿者都完成了全面的筛查评估，BMI为30.0-49.9kg/m²，所有参与者都有全身胰岛素抵抗。21名参与者进行热量限制（Diet-ONLY，n=11，8名女性）或结合运动训练（Diet+EX，n=10，7名女性）。所有参与者通过普里特金饮食进行减肥，每周调整能量摄入，直至体重减轻10%。除了热量限制外，Diet+EX组的参与者每周进行6次为期1小时的运动训练，包括两次有氧运动训练、一次高强度间歇训练、一次抗阻训练和两次在家中进行的有氧运动训练。

在参与者体重减轻10%时（约5个月），比较两组的整体（主要是肌肉）胰岛素敏感性、β细胞功能和胰岛素动力学、对葡萄糖摄入的代谢反应、心脑血管危险因素等指标。

共有16名参与者完成了基线和减重后的测试并纳入最终分析。其中Diet-ONLY组8名，平均年龄43岁，Diet+EX组8名，平均年龄46岁。

干预前后参与者特征

截至试验结束，Diet-OMLY组减重10.4±0.9%，Diet+EX组减重10.6±1.1%，并伴随着体脂肪、无脂肪质量、四肢瘦体重和肝内甘油三酯含量的减少，Diet-ONLY组的干预持续时间为20.6周，Diet-EX组为18.2周，两组之间没有显著差异。

但是，大约20周的运动训练效果还是很明显的，Diet-EX组参与者的肌肉力量相比基线增加了13%，心肺适应性也明显提高，相比之下，Diet-ONLY组参与者肌肉力量和心肺适应性的提高就非常有限了。

糖化血红蛋白HbA1c、空腹血浆葡萄糖、甘油三酯、支链氨基酸、高密度脂蛋白胆固醇、总胆固醇水平等随着体重降低而降低，两组之间没有差异。Diet-EX组的空腹血浆胰岛素水平降低和游离脂肪酸浓度增加都高于Diet-ONLY组。

胰岛素敏感性变化

参与者摄入葡萄糖或三餐后，两组参与者血浆葡萄糖浓度较基线相比均发生下降，两组之间血浆葡萄糖曲线下面积（AUC）的下降没有差异。但是，与基线时相比，两组参与者摄入葡萄糖后3小时和摄入三餐24小时内的血浆胰岛素浓度AUC降低，Diet+EX组的降低幅度大于Diet-ONLY组（p=0.008，p=0.030）。

体重减轻后，两组之间β细胞功能没有差异，而Diet+EX组胰岛素清除率增加，Diet-ONLY组不变。两组参与者的整体胰岛素敏感性均有所增加，但是Diet+EX组的增加幅度几乎是Diet-ONLY组的3倍。

对参与者的股外侧肌基因表达进行RNA测序，结果显示，与基线相比，Diet+EX组有877个差异表达基因，其中623个基因上调，主要与调节线粒体能量代谢和血管生成有关，而Diet-ONLY组仅有血红素氧合酶1基因发生下调。

减重前后的基因表达差异

蛋白质组学分析显示，Diet-ONLY组和Diet+EX组分别有111种和164种蛋白质存在丰度差异，其中，与自噬、核糖和嘌呤生物合成相关的蛋白质在Diet+EX组中显著上调，但却在Diet-ONLY组中下调。Diet+EX引起的基因表达变化产生了多种释放到循环中的蛋白质，增加了其在血浆中的浓度。

研究人员还对参与者的肠道微生物组成进行了分析。在开始干预前（T0）/干预期间（开始干预1个月为T1，开始干预2个月为T2）以及干预结束时（T3）收集粪便样本中的微生物群落，分析发现，两种干预方式之间肠道微生物组成没有显著差异，并且两组参与者的微生物β多样性的变化趋势相同，T0-T1期间，肠道微生物组成发生变化，但是在T2-T3期间，虽然参与者体重继续下降，微生物组成不再发生变化。

两组干预方式都没有发现过多与研究相关的不良事件。

总的来说，研究表明在肥胖和糖尿病前期患者中，与单独进行热量限制实现体重减轻相比，进一步结合运动训练可以显著改善胰岛素敏感性、心肺适应能力、肌肉力量等指标。

参考文献：

[1]Beals J W, Kayser B D, Smith G I, et al. Dietary weight loss-induced improvements in metabolic function are enhanced by exercise in people with obesity and prediabetes[J]. Nature Metabolism, 2023: 1-15.

本文作者丨王雪宁

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