运动对T2DM骨代谢作用的影响

运动训练作为一种特殊的干预方式，对机体代谢、防治疾病发生等具有重要的促进作用。随着研究的逐渐深入，运动训练在促进骨生长发育、预防和治疗骨质疏松等过程中的生物学作用已在很多的人体和动物研究中被证实。在人体研究中，Kemmler等研究发现，16年的长期运动可显著改善绝经后女性的骨密度。Hinton等在其研究中发现，当对低骨密度男性进行12个月的抗阻训练和跳跃训练后，全身的骨密度显著升高，并且抗阻训练可显著提高髋骨的骨密度。有关运动促进骨生长发育和改善骨质疏松的相关研究较多，在此不再赘述。在动物研究中，Thongchote等在利用杂合子β珠蛋白基因敲除（BKO）小鼠研究耐力运动能否改善其BMD时，发现每天60 min、每周5天、共12周的自主跑轮运动可显著增强BKO小鼠的骨密度。Frajacomo等研究也发现，与游泳组相比，抗阻训练可显著提高雄性BALB／c小鼠皮质骨的生物力学特性。Isaksson等在研究中也证实，运动训练可改善成熟小鼠骨组织中的胶原蛋白网络特性，为骨组织中矿物质沉积提供良好的条件，并促进骨量增加和改善骨组织生物力学特性。目前，国内外有关运动训练促进人和动物骨生长发育或者改善老年人骨质状况的较多，相关研究显示，运动训练可显著促进骨形成和改善骨质状况。(https://www.daowen.com)

而随着人们生活水平的提高，T2DM的发病率呈逐年上升趋势。T2DM是一种代谢性疾病，随着机体内血糖浓度升高和胰岛素浓度降低，机体的新陈代谢出现紊乱，出现很多的并发症，如糖尿病肾病、眼部疾病、心血管疾病及骨质疏松等。尤其T2DM导致骨量减少以及骨质疏松造成骨折等，对患者造成很大的压力。运动训练对于改善骨质疏松的作用在很多研究中已被证实。那么，运动训练能否改善T2DM造成的骨质疏松呢？目前，国内相关研究较多。赵剑在其硕士学位论文中研究发现，8周跑台训练可显著改善T2DM大鼠股骨的骨密度和骨生物力学特性。研究发现，在糖尿病发病的整个阶段进行游泳运动干预可显著促进T2DM大鼠的骨形成代谢；交替进行多种运动（健步走、抗阻运动和水上运动）可显著改善糖尿病前期和患有T2DM且绝经后妇女的骨质疏松状况。目前，国外研究中有关运动训练影响T2DM动物（大／小鼠）骨代谢的研究尚未见报道。综上，目前国内有关运动训练影响T2DM骨代谢的相关研究并不多，主要集中在骨表型和骨代谢相关的一些生化标志物上，对于运动训练影响T2DM骨代谢的相关生物学机制的研究甚少。鉴于TGF-β／BMP信号通路、OPG／RANKL／RANK分子轴以及CN／NFAT信号通路在骨形成和骨吸收代谢中的重要调控作用，以及T2DM对骨组织新陈代谢产生的重要影响。据此，笔者推测运动训练可以通过以上信号通路调控T2DM患者的骨代谢。以上研究发现，抗阻类或者强度较大的运动方式对于促进骨形成和改善骨质减少等的作用效果要优于其他的运动方式。在本课题组的前期研究中发现，下坡跑作为一种特殊的运动方式，在运动过程中对骨组织产生的力学刺激包括肌肉收缩对骨组织产生的间接作用力，也包括在跑动过程中地面对骨组织产生的地面反作用力。并且研究也证实，下坡跑运动对促进生长期小鼠骨生长发育、改善去卵巢后小鼠骨质疏松状况等均具有重要的作用。而有关游泳运动影响T2DM机体骨代谢的研究尚存在争议，有研究发现，游泳运动可显著改善T2DM机体骨量；而有的研究却发现游泳运动对T2DM机体骨量的影响不显著。由此，本研究的运动模型也利用下坡跑以及游泳对小鼠进行运动训练，研究不同方式运动对T2DM小鼠骨组织新陈代谢的影响。