运动减肥与脂肪细胞凋亡关系的探讨

摘 要：细胞凋亡是目前生命科学领域中比较关注的热点，细胞凋亡与肿瘤疾病、神经退行性疾病、血液病、自身免疫病、病毒性疾病等密切相关。脂肪细胞在一些刺激因子影响下可发生凋亡；运动对人体是一种刺激，在此过程中能产生自由基等引起细胞凋亡的刺激因子，在某些条件下可引起细胞凋亡。但这二者之间究竟有何联系，能否通过运动使脂肪细胞凋亡从而达到减肥的目的，目前的研究很少，只能提出猜想以待进一步研究证实。

关键词：运动； 脂肪细胞； 细胞凋亡； 减肥

中图分类号：R363 文献标识码：A 文章编号：1006-3315(2011)6-147-001

近年来，由于生活水平的不断提高，肥胖的发生率越来越高。肥胖已经成为一个倍受关注的公共健康问题。运动是减肥的最有效方法，有氧运动在控制内脏脂肪积累的神经内分泌调节，以及对脂肪组织肥胖基因表达的影响等方面，都有减弱脂肪合成、促进脂肪分解的作用。

一、细胞凋亡

细胞凋亡是在一定的生理或病理情况下，机体为维持内环境的稳定或者器官组织构建的需要，通过基因调控使细胞自主死亡的一种形式。机体通过细胞凋亡消除损伤、衰老、突变的细胞，来维持其自身的生理平衡，细胞凋亡是一种主动的有程序的细胞死亡过程[1]。在正常的生理条件下，许多退化的过程都与细胞凋亡有关。细胞凋亡代表一种清除损伤受感染或不需要细胞的机制。人体的细胞不断地受到来自各方面的侵扰如诱变剂、运动刺激等，这些都可能损伤DNA，在DNA受损伤后，可通过DNA的修复机制加以修复。当DNA的损伤不可逆转时，便可通过细胞凋亡清除损伤细胞。一旦这种机制受损，细胞未被清除，便可启动或介导癌症或衰老或其它疾病的发生[2]。

二、正常人体的脂肪细胞

正常人的脂肪细胞大小约67～98μｍ，每一脂肪细胞含脂量约0.6μｇ。肥胖者的脂肪细胞明显肥大，平均长达127～134μｍ，每一脂肪细胞含脂量约0.91～1.36μｇ，比正常的增大一倍以上。

三、关于脂肪细胞凋亡

在两种情况下可见较明显高于对照组的脂肪细胞的凋亡。一种是长期饥饿和吸收不良的临床状态,导致组织生长因子及能量缺乏,而后两者是刺激凋亡的因素。另一种情况是在患有恶性肿瘤的时候。1994年Prins等[5]首次证明人类的脂肪细胞在体外培养时可由于生长因子缺乏或轻微热损伤而导致凋亡,阐明了正常的脂肪细胞在体内数目减少的可能的分子机制，1997年Prins等再次证明前脂肪细胞在体外经肿瘤坏死因子α(TNFα)诱导后可发生凋亡。

四、运动与细胞凋亡

1.运动产生的刺激因子

运动训练状态下，当肌力下降时，细胞代谢发生很大的变化：如细胞内ATP转换速率下降、Ca2+浓度增多，自由基代谢失调等与细胞凋亡时机体内环境的改变有雷同之处。研究结果表明，运动状态下可以发生细胞凋亡。

1.1运动训练与自由基。研究表明，急性、不适宜的运动训练使机体自由基产生增加，清除减少；长期适宜的运动训练不增加体内自由基生成和脂质过氧化产物，说明适宜的运动训练可提高肌体防御和清除自由基的能力。

1.2运动训练与线粒体。人体内90%以上的氧直接与线粒体的电子传递体系——呼吸链相联系。呼吸链是细胞内自由基的主要发生器之一，又易被自由基损伤。线粒体DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)因其组成、结构及功能均具有特殊性，位于内源性自由基产生的主要场所，很容易被自由基攻击而损伤，且损伤后不易被修复；mtDNA损伤的后果一方面可致有氧呼吸削弱，ATP合成减少，自由基生成增加，另一方面可影响线粒体的其它功能如转膜能力等，而这两方面都与细胞凋亡有关。

1.3运动训练与Ca2+。钙是维持人体正常生理机能所不可缺少的重要元素之一。细胞内钙稳态失衡，无论是细胞内钙升高还是细胞内钙减少，对细胞都有损伤作用。运动训练是一综合征候群，涉及机体多个脏器系统。运动疲劳的产生、过度训练、运动损伤与胞内及线粒体内钙代谢异常有着密切的关系。

任何对细胞代谢或正常反应机制产生压力的因素或条件都有可能启动细胞凋亡，压力大小是很关键的，压力过大，细胞在尚未对刺激作出反应时即发生坏死，压力仅使细胞受到损伤时，则以凋亡形式发生自杀性死亡，受损细胞也可获得修复，进入正常代谢，或突发癌变。不同细胞对同样压力的应答结局可能各异，因此，细胞凋亡的研究与运动训练相结合，在全民健身运动中具有一定的指导意义和现实意义。

2.运动可能引起细胞凋亡的因素

2.1能量。能量缺乏是刺激凋亡的因素。急性大强度运动或长时间运动中可能有能量的缺乏（如能源物质的耗竭），以至细胞凋亡。

2.2胰岛素。由实验造成低胰岛素血症时，有脂肪细胞数目的减少，可能是由于凋亡增加所致。这点与已知的胰岛素在其他情况下有抗凋亡作用相一致[11]。运动时血糖利用增加，血糖量下降，此时胰岛素分泌减少，胰岛素量下降，胰岛素对脂肪细胞的抗凋亡作用减少，可能是使脂肪细胞凋亡的因素。

2.3自由基和氧化应激。研究表明，急性、不适宜的运动训练使机体自由基产生增加，清除减少。王长青等[5]研究表明自由基代谢的改变与细胞凋亡和细胞坏死有密切的联系；使脂质过氧化产物增加，过氧化酶SOD、GSH-PX活力虽有增加但仍引起机体抗氧化防御作用减弱等。

五、结论

从以上分析来看，虽然目前对于运动和脂肪细胞凋亡之间的关系还未阐明，但二者之间似乎有着某种联系，且从许多方面（能量、胰岛素、自由基）来看，运动有使脂肪细胞凋亡的可能。实际有否可能和具体机制还待研究。如果此猜想得到证实，将为运动防肥减肥提供新的有利证据。

参考文献：

［1］汪堃仁,薛绍白,柳惠图.细胞生物学[M].北京师范大学出版社.1998 ［2］彭黎明,王曾礼.细胞凋亡的基础与临床[M].人民卫生出版社.2000

［3］曹炜,牛建昭.细胞凋亡研究概况[J].解剖学报.1995,10(4):443-445