12小時(shí)限時(shí)喂養(yǎng)聯(lián)合不同運(yùn)動(dòng)方式通過調(diào)節(jié)肝臟脂質(zhì)代謝和線粒體功能協(xié)同改善肥胖小鼠體重減輕和MASLD
《Scientific Reports》：Integration of 12-h time-restricted feeding with exercise training potentiates weight loss and attenuates MASLD in diet-induced obese mice
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本研究針對肥胖及相關(guān)代謝功能障礙相關(guān)脂肪肝病(MASLD)的防治難題，探索了12小時(shí)限時(shí)喂養(yǎng)(TRF)與有氧訓(xùn)練(AT)、抗阻訓(xùn)練(RT)及聯(lián)合訓(xùn)練(CT)相結(jié)合的干預(yù)策略。結(jié)果表明，TRF與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練聯(lián)合應(yīng)用可產(chǎn)生協(xié)同增效作用，其中TRF+AT在減重、減脂和改善肝臟脂質(zhì)堆積方面效果最優(yōu)，TRF+RT則顯著增強(qiáng)葡萄糖穩(wěn)態(tài)和胰島素敏感性。該研究為肥胖和MASLD的個(gè)性化干預(yù)提供了新的理論依據(jù)和實(shí)踐方向。
在現(xiàn)代社會(huì)，肥胖已成為全球性的健康挑戰(zhàn)，它不僅影響體型美觀，更是多種代謝性疾病的重要誘因。其中，代謝功能障礙相關(guān)脂肪肝病(MASLD)作為肥胖最常見的并發(fā)癥之一，其發(fā)病率隨著肥胖率的攀升而急劇上升。目前，非藥物干預(yù)策略如飲食控制和運(yùn)動(dòng)鍛煉被公認(rèn)為防治肥胖和MASLD的有效手段，但如何優(yōu)化這些干預(yù)措施的組合方式，以發(fā)揮最大效益，仍是科研人員關(guān)注的焦點(diǎn)。
近期，來自巴西坎皮納斯大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)在《Scientific Reports》上發(fā)表了一項(xiàng)引人注目的研究，他們探索了12小時(shí)限時(shí)喂養(yǎng)(TRF)與三種不同運(yùn)動(dòng)方式——有氧訓(xùn)練(AT)、抗阻訓(xùn)練(RT)和聯(lián)合訓(xùn)練(CT)——相結(jié)合對飲食誘導(dǎo)肥胖小鼠的干預(yù)效果。這項(xiàng)研究不僅揭示了不同組合方式的特異性和協(xié)同效應(yīng)，還為個(gè)性化干預(yù)策略的制定提供了重要科學(xué)依據(jù)。
為了深入探究這一問題，研究人員開展了一項(xiàng)精心設(shè)計(jì)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。他們首先通過8周高脂飲食喂養(yǎng)誘導(dǎo)瑞士雄性小鼠出現(xiàn)肥胖狀態(tài)，隨后將這些肥胖小鼠隨機(jī)分為6個(gè)實(shí)驗(yàn)組，分別接受不同的10周干預(yù)方案。這些組別包括：正常飲食對照組、高脂飲食肥胖組、單純TRF組、以及TRF分別與AT、RT和CT結(jié)合的三個(gè)聯(lián)合干預(yù)組。
在研究過程中，團(tuán)隊(duì)運(yùn)用了多種先進(jìn)的技術(shù)方法來全面評估干預(yù)效果。其中，葡萄糖耐量試驗(yàn)(GTT)和胰島素耐量試驗(yàn)(ITT)用于評估血糖調(diào)節(jié)能力；組織學(xué)分析通過蘇木精-伊紅(H&E)和油紅O(Oil Red O)染色觀察肝臟和脂肪組織的形態(tài)學(xué)變化；高分辨率呼吸測量技術(shù)則用于評估肝臟線粒體功能；氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)分析了肝臟脂肪酸組成；實(shí)時(shí)定量PCR(RT-qPCR)檢測了與脂質(zhì)代謝相關(guān)基因的表達(dá)水平。
所有類型的體育訓(xùn)練都能提高表現(xiàn)，且TRF無不良影響
研究結(jié)果顯示，所有運(yùn)動(dòng)干預(yù)組的小鼠都表現(xiàn)出明顯的運(yùn)動(dòng)能力提升。TRF與有氧訓(xùn)練或聯(lián)合訓(xùn)練結(jié)合的小組在跑步機(jī)遞增測試中表現(xiàn)出更高的力竭速度，而TRF與抗阻訓(xùn)練結(jié)合的小組在最大自愿承載能力測試中也有顯著改善。握力測試進(jìn)一步證實(shí)，所有干預(yù)組的力量都有所增強(qiáng)，表明訓(xùn)練方案有效且安全。
AT、RT和CT與TRF結(jié)合對減重、減少肥胖和改善血糖控制的效果優(yōu)于單獨(dú)TRF
在體重和體脂方面，研究發(fā)現(xiàn)了令人振奮的結(jié)果。與單純TRF組相比，TRF與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練結(jié)合的各組表現(xiàn)出更顯著的體重減輕和體脂減少。特別是TRF+AT和TRF+CT組，在減少內(nèi)臟脂肪積累方面效果最為突出。值得注意的是，這些改善是在各組間熱量攝入沒有顯著差異的情況下實(shí)現(xiàn)的，提示干預(yù)效果并非通過簡單減少熱量攝入實(shí)現(xiàn)，而是源于代謝調(diào)節(jié)的深層機(jī)制。
在血糖調(diào)控方面，所有干預(yù)組都表現(xiàn)出改善的糖耐量和胰島素敏感性。TRF與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練結(jié)合的各組在葡萄糖耐量試驗(yàn)和胰島素耐量試驗(yàn)中均表現(xiàn)出更優(yōu)的血糖調(diào)節(jié)能力，其中TRF+RT組在改善胰島素敏感性方面表現(xiàn)尤為突出。
TRF結(jié)合體育訓(xùn)練可減輕肝臟脂質(zhì)、血清生物標(biāo)志物并優(yōu)化肝臟線粒體呼吸
肝臟組織學(xué)分析顯示，肥胖組小鼠肝臟中存在大量脂質(zhì)堆積，而所有干預(yù)組均能顯著減少這種堆積。TRF+AT和TRF+RT組在減少肝臟脂肪積累方面效果尤為顯著。與此一致，肝臟膽固醇和甘油三酯水平在干預(yù)組中也顯著降低。血清丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)和天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)水平的下降進(jìn)一步證實(shí)了肝臟健康狀況的改善。
特別值得關(guān)注的是線粒體功能的變化。研究發(fā)現(xiàn)TRF+RT能顯著改善肝臟線粒體復(fù)合物I活性和氧化磷酸化能力，而TRF+AT則特異性地增強(qiáng)了復(fù)合物I的活性。這些發(fā)現(xiàn)提示，不同干預(yù)方式可能通過不同的分子機(jī)制改善肝臟代謝功能。
TRF結(jié)合體育訓(xùn)練能增強(qiáng)脂肪細(xì)胞直徑的減小
脂肪組織分析顯示，干預(yù)組小鼠的脂肪細(xì)胞直徑顯著減小，這從形態(tài)學(xué)上證實(shí)了體脂減少的觀察結(jié)果。TRF與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的結(jié)合在改善脂肪組織形態(tài)方面表現(xiàn)出協(xié)同效應(yīng)，為肥胖相關(guān)代謝異常的改善提供了組織學(xué)證據(jù)。
TRF結(jié)合體育訓(xùn)練改變了肥胖小鼠肝臟脂肪酸的組成和含量
脂肪酸組成分析揭示了更為細(xì)致的代謝變化。研究發(fā)現(xiàn)，TRF與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練結(jié)合能顯著降低肝臟中總脂肪酸含量，特別是飽和脂肪酸的水平。其中，TRF+AT在降低月桂酸(C12:0)、肉豆蔻酸(C14:0)和棕櫚酸(C16:0)等促炎性飽和脂肪酸方面效果最為顯著。單不飽和脂肪酸水平也在聯(lián)合干預(yù)組中明顯下降。
多不飽和脂肪酸分析顯示，TRF+AT和TRF+CT組的總ω-6脂肪酸水平降低，而TRF+RT和TRF+CT組的總ω-3脂肪酸含量下降。這些變化反映了不同干預(yù)方式對肝臟脂質(zhì)組成的特異性調(diào)節(jié)作用。
干預(yù)后w6和w3脂肪酸的肝臟含量發(fā)生變化
對ω-6和ω-3系列多不飽和脂肪酸的進(jìn)一步分析表明，不同干預(yù)方式對這些具有重要生物活性的脂質(zhì)分子產(chǎn)生了差異化影響。TRF+AT和TRF+CT降低了亞油酸(C18:2 ω6)水平，而所有TRF與訓(xùn)練結(jié)合的小組都減少了α-亞麻酸(C18:3 ω3)和二十碳五烯酸(C20:5 ω3)的含量。這些變化可能對肝臟炎癥狀態(tài)和代謝穩(wěn)態(tài)產(chǎn)生重要影響。
TRF結(jié)合體育訓(xùn)練可減少炎癥和脂肪生成基因，并刺激參與脂質(zhì)氧化的基因
分子機(jī)制研究表明，TRF與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的結(jié)合能顯著下調(diào)肝臟中炎癥相關(guān)基因(如Tlr4、Tnfa、Nfkb、Il1β、Il6)和脂肪生成基因(如Srebp1c、Cd36、Fatp4、Acc、Chrebpa)的表達(dá)。同時(shí)，脂質(zhì)氧化相關(guān)基因(如Ppara、Acsl1、Cpt1a、Acadl)的表達(dá)上調(diào)，特別是在TRF+AT組中這種效應(yīng)最為明顯。這些分子水平的變化為表型改善提供了機(jī)制解釋。
研究結(jié)論與意義
這項(xiàng)研究系統(tǒng)評估了TRF與三種不同運(yùn)動(dòng)方式結(jié)合對肥胖和MASLD的干預(yù)效果，發(fā)現(xiàn)了明顯的協(xié)同作用和模式特異性效應(yīng)。TRF+AT在減重、減脂和改善肝臟脂質(zhì)代謝方面表現(xiàn)最優(yōu)，而TRF+RT在改善血糖調(diào)控和線粒體功能方面更為突出。這些差異反映了不同運(yùn)動(dòng)模式引發(fā)的特異性生理適應(yīng)：有氧訓(xùn)練主要通過增強(qiáng)肝臟脂肪酸氧化和抑制脂肪生成來發(fā)揮作用，而抗阻訓(xùn)練則更側(cè)重于改善外周組織的胰島素敏感性。
該研究的創(chuàng)新之處在于首次直接比較了TRF與不同運(yùn)動(dòng)模式結(jié)合的效應(yīng)差異，為個(gè)性化干預(yù)策略的制定提供了重要依據(jù)。研究結(jié)果表明，針對不同的臨床表型（如以肝臟脂肪變性為主或以外周胰島素抵抗為主），可以選擇不同的TRF與運(yùn)動(dòng)組合方案，從而實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)有效的干預(yù)。
然而，研究也存在一些局限性。例如，未能闡明觀察到的代謝改善與骨骼肌適應(yīng)的具體關(guān)系，也未比較同一訓(xùn)練日內(nèi)不同運(yùn)動(dòng)順序的影響。此外，12小時(shí)TRF時(shí)間窗口的優(yōu)化、長期干預(yù)效果的持續(xù)性、以及這些發(fā)現(xiàn)在人類中的可轉(zhuǎn)化性，都是未來研究需要關(guān)注的方向。
總體而言，這項(xiàng)研究為肥胖和MASLD的防治提供了新的思路，強(qiáng)調(diào)了將飲食時(shí)機(jī)控制與特定運(yùn)動(dòng)模式相結(jié)合的重要性。隨著個(gè)性化醫(yī)療理念的深入，基于不同代謝表型特點(diǎn)的TRF與運(yùn)動(dòng)組合方案，有望成為未來代謝性疾病防治的重要策略。
