高密度脂蛋白生物学功能及运动调节的研究与进展

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2015.37.026

中国组织工程研究 ›› 2015, Vol. 19 ›› Issue (37): 6048-6054.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2015.37.026

• 组织构建综述 tissue construction review • 上一篇下一篇

高密度脂蛋白生物学功能及运动调节的研究与进展

苏中军^1，2，3，张肃³，姜军³

1上海体育学院运动健康学院，上海市 200438； 2国家体育总局体育科学研究所，北京市 100062； 3沈阳体育学院运动人体科学学院，辽宁省沈阳市 110102

出版日期:2015-09-10 发布日期:2015-09-10
通讯作者: 苏中军，上海体育学院运动健康学院，上海市 200438；国家体育总局体育科学研究所，北京 100062；沈阳体育学院运动人体科学学院，辽宁省沈阳市 110102
作者简介:苏中军，男，1979年生，汉族，山东省人，在读博士。
基金资助:
科技部支撑计划项目(2012BAK23B01)；国家体育总局体育科学研究所基本业务费项目(14-27)

Biological function and exercise regulation of high-density lipoprotein

Su Zhong-jun^{1, 2, 3}, Zhang Su³, Jiang Jun³

1School of Sports and Health, Shanghai University of Sport, Shanghai 200438, China; 2Institute of Sport Science, General Administration of Sport of China, Beijing 100062, China; 3School of Human Movement Science, Shenyang Sport University, Shenyang 110102, Liaoning Province, China

Online:2015-09-10 Published:2015-09-10
Contact: Su Zhong-jun, School of Sports and Health, Shanghai University of Sport, Shanghai 200438, China; Institute of Sport Science, General Administration of Sport of China, Beijing 100062, China; School of Human Movement Science, Shenyang Sport University, Shenyang 110102, Liaoning Province, China
About author:Su Zhong-jun, Studying for doctorate, School of Sports and Health, Shanghai University of Sport, Shanghai 200438, China; Institute of Sport Science, General Administration of Sport of China, Beijing 100062, China; School of Human Movement Science, Shenyang Sport University, Shenyang 110102, Liaoning Province, China
Supported by:
the Supporting Plan of the Ministry of Science and Technology of China, No. 2012BAK23B01; the Fundamental Program of the Institute of Sport Science, General Administration of Sport of China, No. 14-27

摘要/Abstract

摘要：

背景：高密度脂蛋白是指与脂代谢有关的高密度脂蛋白，但研究表明其功能不仅局限于脂代谢范畴；同时运动调节高密度脂蛋白的活性和数量，但最佳的运动方式有待于研究。

目的：总结高密度脂蛋白的生物学功能及运动调节高密度脂蛋白研究进展，展望了高密度脂蛋白研究的可能方向，旨在为健身训练方案的制定提供理论支持，为后续研究提供参考；

方法：以关键词“HDL and exercise，HDL and biological function”搜索PubMed数据库，筛选到1990至2015年间文章98篇；按纳入、排除标准最后纳入文献44篇。

结果与结论：高密度脂蛋白主要功能包括介导糖、蛋白质、脂肪代谢、抗炎、抗氧化及介导胰岛素分泌的功能，同时总结运动对高密度脂蛋白浓度，分子数及组份影响的研究。研究表明抗阻与耐力组合训练提高高密度脂蛋白浓度及功能效果最显著。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

关键词: 组织构建, 组织工程, 抗氧化, 抗炎, 代谢, 训练, 糖, 蛋白质

Abstract:

BACKGROUND: High-density lipoprotein is related to lipid metabolism, but its function cannot be restricted to the scope of lipid metabolism. Simultaneously, exercise regulation has effects on the activity and amount of high-density lipoprotein, but the optimal movement pattern needs to be studied.

OBJECTIVE: To offer the theoretical support for formulating fitness training and prospect the possible direction and reference in follow-up studying the biological function and exercise regulation of high-density lipoprotein.

METHODS: PubMed database was searched for relevant articles published from 1990 to 2015 using the keywords of “HDL and exercise, HDL and biological function” in English. Finally, 44 articles were included in result analysis.

RESULTS AND CONCLUSION: The biological functions of high-density lipoprotein mainly include high-density lipoprotein-mediated metabolism of glucose, protein and fat, anti-inflammation, antioxidation and insulin secretion, and at the same time, we summarize the effects of exercise on the concentration, numbers of molecular and components of high-density lipoprotein. The results indicate that the combination of resistance and endurance training is the best way for raising the concentration and functional effects of high-density lipoprotein.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

Key words: Tissue Engineering, Lipoproteins, HDL, Metabolism, Proteins

中图分类号:

R318

苏中军，张肃，姜军. 高密度脂蛋白生物学功能及运动调节的研究与进展[J]. 中国组织工程研究, 2015, 19(37): 6048-6054.

Su Zhong-jun, Zhang Su, Jiang Jun. Biological function and exercise regulation of high-density lipoprotein[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2015, 19(37): 6048-6054.

图/表（结果） 2

2.1 纳入资料基本概况检索的44篇文献有动物实验，人体试验，细胞培养等文章^[1-44]。
2.2 纳入资料的研究结果特征
2.2.1 高密度脂蛋白介导的脂代谢高密度脂蛋白介导的胆固醇的逆向转运被认为是高密度脂蛋白调节脂代谢、改善血脂异常的主要功能方式。胆固醇的逆向转运是指将外周组织如巨噬细胞、脂肪组织、肌肉等处多余的胆固醇运输到肝脏，再以胆汁酸或自由胆固醇的形式分泌排泄，伴随着高密度脂蛋白的形成，胆固醇的逆向转运包括3个连续的过程：外周组织细胞胆固醇的流出、胆固醇的酯化运输及高密度脂蛋白被肝脏的摄取。外周组织细胞胆固醇的流出是胆固醇逆向转运的第一步，介导这一过程的因子是ABC转运蛋白^[1-2]，肝脏或小肠新生成的初级盘状高密度脂蛋白不含胆固醇，而含磷脂和载脂蛋白A1，在血液循环中变为体积较小的高密度脂蛋白，高密度脂蛋白与外周组织细胞通过ATP结合转运蛋白相互作用获得胆固醇，胆固醇在卵磷脂胆固醇酰基转移酶作用下酯化后移位到高密度脂蛋白的核心，初级高密度脂蛋白逐渐转变为成熟的、富含胆固醇及其脂的高密度脂蛋白。高密度脂蛋白的胆固醇及其脂有两种去向，一是被肝脏摄取，一是通过胆固醇酯转运蛋白转移到低密度脂蛋白，分别通过肝脏细胞上的B族1型清道夫受体、载脂蛋白B受体被肝脏摄取。因此，胆固醇酯转运蛋白具有动脉粥样硬化作用，而卵磷脂胆固醇酰基转移酶具有抗动脉粥样硬化作用。因此，一些增加卵磷脂胆固醇酰基转移酶酶活性或降低胆固醇酯转运蛋白活性的药物用与临床治疗动脉粥样硬化疾病。高密度脂蛋白的分泌、成熟与胆固醇的逆向转运如图1所示。
2.2.2 高密度脂蛋白介导的糖转运及代谢高密度脂蛋白可以介导胰岛素的敏感性、胰岛素的分泌及非胰岛素依赖性的葡萄糖摄取。高密度脂蛋白通过两种机制完成这些功能，即胆固醇的逆向转运或通过高密度脂蛋白转运蛋白、受体介导的直接信号转导。肥胖引起肝脏、脂肪及肌肉组织的脂肪积聚，进一步导致炎症及巨噬细胞浸润^[45]。研究表明巨噬细胞或骨骼肌释放的细胞因子可以损害胰岛素信号转导^[3-4]。体外通过用脂肪酸处理骨骼肌^[5]，或与炎症巨噬细胞共孵育实验^[6]，均导致胰岛素抵抗。高密度脂蛋白介导骨骼肌胆固醇的逆向转运^[7]，也可以介导小鼠脂肪细胞或脂肪组织胆固醇的流出^[8]。胆固醇的逆向转运对降低脂肪细胞的炎症和胰岛素抵抗有重要作用。临床上输液人工重组高密度脂蛋白(r高密度脂蛋白)可以升高血浆胰岛素水平同时降低血浆葡萄糖浓度^[7]，实验发现输入人工重组高密度脂蛋白后 30 min，血浆葡萄糖浓度即可降低，而血浆胰岛素浓度却在150 min才开始升高，这些结果提示：胰岛素的分泌发生在去除脂类物质后，同时提示存在可以快速降低血糖浓度的其他机制，即AMP依赖蛋白激酶机制。目前发现机体内存在非胰岛素依赖的葡萄糖摄取机制就是AMP依赖蛋白激酶介导的葡萄糖摄取方式，而且可能与二甲双胍的抗糖尿病作用有关^[9-10]。AMP依赖蛋白激酶是机体的能量感受器，一旦被激活就可以增加葡萄糖的摄取和脂肪酸的氧化^[11]，高密度脂蛋白可以激活骨骼肌组织^[7]、脂肪组织^[12-14]、内皮组织的AMP依赖蛋白激酶^[15]，也可以增加培养的、来源于2型糖尿病患者肌肉细胞的葡萄糖摄取^[7]。AMK的上游信号途径至少在人骨骼肌培养实验中已经被阐明：高密度脂蛋白结合于细胞表面的ABCA1→钙离子↑→激活CaMKK^[7]，这种机制不依赖于胆固醇的流出，即使2型糖尿病患者输入人工重组高密度脂蛋白后也可激活该机制^[7]。2.2.3 高密度脂蛋白介导的蛋白质合成作用关于高密度脂蛋白与骨骼肌蛋白代谢的研究目前还未见报道，但胰岛素可以促进蛋白质的合成，同时胰岛素是生长激素促蛋白质合成作用的必须激素。从这点出发，能促进胰岛素分泌或改变胰岛素抵抗的原因理论上应该可以促进肌肉蛋白质的合成。已有研究证实高密度脂蛋白可以改善胰岛素抵抗，机制包括非胰岛素依赖性葡萄糖转运和促进胰腺β细胞分泌胰岛素^[9]。另有研究，血管内皮因子1在调节肌肉蛋白合成方面有副作用，而一氧化氮与内皮因子1都是有内皮细胞合成和分泌、在血管舒缩方面拮抗的两个因子。Volker^[16]通过将健康人、NYHA(纽约心脏协会)Ⅱ级、Ⅲb级受试者训练前、后的血高密度脂蛋白分别与内皮细胞共孵育实验发现：慢性心衰者的高密度脂蛋白功能受损，而训练可以改变其功能，并改变共孵育内皮细胞分泌一氧化氮，从而改变内皮细胞的功能。理论上应该对蛋白质合成有促进作用。中等负荷强度的抗阻训练可以导致内皮细胞减少内皮因子1的分泌而增加一氧化氮的分泌，即增加血管舒张，供应肌肉细胞更多的蛋白质合成原料，有助于肌肉蛋白合成。
但是关于抗阻训练的训练强度、受试者的个体差异、训练频率等对内皮细胞增加一氧化氮分泌、减少内皮因子1合成的研究国内外研究的较少。高密度脂蛋白与3大能源物质代谢的联系见图2。
2.2.4 高密度脂蛋白的抗炎作用高密度脂蛋白的抗炎作用涉及到多个机制，如高密度脂蛋白胆固醇的逆向转运，可以消除或减弱巨噬细胞等释放促炎因子。在血管内皮细胞，高密度脂蛋白抗炎抑制细胞黏附分子血管细胞黏附分子1，细胞间黏附分子1及E选择素的表达^[17-19]，高密度脂蛋白也可抑制内皮细胞释放单核细胞趋化因子1和肿瘤坏死因子α^[20]；而在巨噬细胞抑制颗粒细胞前体向促炎颗粒细胞前体的转化^[21]；动物和患者实验也表明：增加高密度脂蛋白浓度抗炎降低血液促炎分子的浓度^[22]。兔子晚期动脉粥样硬化模型短期研究表明重组高密度脂蛋白比野生型的高密度脂蛋白具有更优秀的抗炎及稳定动脉粥样硬化斑块的作用^[23]。高密度脂蛋白的抗炎功能在防止动脉粥样硬化上具有重要作用^[24]，抑制与动脉粥样有关的炎症反应的多个环节，如抑制巨噬细胞向泡沫巨噬细胞的转化、抑制内皮细胞表达黏附分子等。炎症与高密度脂蛋白的结构和功能有关，当促炎因子的致炎作用大于高密度脂蛋白的抗炎炎作用时，高密度脂蛋白的载脂蛋白1的含量降低的原因可能与其降解增加或合成降低有关^[25^，^46]。
高密度脂蛋白内的载脂蛋白A1可以抑制低密度脂蛋白的氧化，清除氧化低密度脂蛋白内的促炎脂类，激活神经鞘鞍醇及ATP结合盒转运蛋白A1依赖的JAK/STAT3途径减弱TLR/MyD88介导的促炎应答。用不含脂类的载脂蛋白A1治疗小鼠，抗炎降低血小板趋化因子受体1和趋化因子受体2的量，同时血中趋化因子配体2和5的浓度也降低^[26]；高密度脂蛋白抑制用佛波酯12、豆蔻酸13、醋酸盐刺激分离人的单核细胞分化族分子11B(CD11B)的表达，介导这一反应的活性成分同样是的载脂蛋白A1^[27]。
2.2.5 高密度脂蛋白的抗氧化作用高密度脂蛋白具有抗动脉粥样硬化的作用，其主要机制是防止低密度脂蛋白被氧化及清楚已经被氧化的低密度脂蛋白内的有毒脂质。保护血管平滑肌或内迫细试胞免受氧化的低密度脂蛋白的损害作用。高密度脂蛋白的抗氧化作用主要通过对氧磷酶和血小板激活因子乙酰水解酶实现。
高密度脂蛋白的抗氧化作用可分为直接和间接效果。直接效果是高密度脂蛋白充当氧化脂类的“洗涤槽”，将低密度脂蛋白内被氧化的产物转移到高密度脂蛋白^[28]，低密度脂蛋白内的脂质氧化产物是诱导氧化反应的“种子分子”，而清除这些氧化产物可以阻止氧化自由基链式反应^[29]，一旦高密度脂蛋白内含有氧化型脂类，识别高密度脂蛋白分子的受体也随之不同，作用也与氧化型低密度脂蛋白不同^[30]，高密度脂蛋白内的氧化脂类可被高密度脂蛋白内的酶分解也可运输到肝脏降解，从而破坏其病理性功能活动；间接作用是通过高密度脂蛋白介导的脂质逆向转运的抗炎作用实现^[31]，研究证实，循环中的高密度脂蛋白中聚集着氧化型的磷脂如氢过氧化物、溶血卵磷脂、F2异前列素^[28^，^32]。
虽然高密度脂蛋白具有较强的抗氧化活性，但当一些病理作用导致的氧化活性超过高密度脂蛋白的抗氧化活性时，高密度脂蛋白的组成和功能将发生相反的变化。组成上主要蛋白载脂蛋白A1含量减少，抗氧化酶对氧磷酶1减少，氧化脂类增加，促炎因子如血清淀粉酶A增加，另外组成发生变化的高密度脂蛋白易被肝脏或肾脏清除；功能上，高密度脂蛋白将不能有效介导胆固醇流出或防止低密度脂蛋白的氧化。高密度脂蛋白的成熟和功能异常之间的变化过程如图3所示。
2.2.6 高密度脂蛋白介导的胰腺β细胞的保护作用研究证实高密度脂蛋白水平与2型糖尿病、脂类紊乱、动脉粥样硬化等呈反比关系。体内输入重组高密度脂蛋白可以增加2型糖尿病患者胰腺β细胞的功能，如增加血浆胰岛素水平同时降低葡萄糖水平^[7]，高密度脂蛋白也可以减少应激导致的胰腺β细胞凋亡而抵抗糖尿病的发生，胰腺β细胞脂调节异常是其功能障碍的主要原因^[33-34]。动物实验表明用他汀类药物减少β细胞内胆固醇含量或用甲基-β-环糊精增加胆固醇消耗，均能明显改善胰腺分泌胰岛素功能^[35-36]。这些研究结果表明，高密度脂蛋白介导的胰腺细胞内胆固醇的流出可以增加胰岛素的分泌，而且ATP结合转运蛋白ATP结合盒转运蛋白A1及ATP结合盒转运蛋白G1在调节β细胞内胆固醇稳定及胰岛素分泌方面有重要作用。因此，高密度脂蛋白可以通过直接刺激胰岛素分泌或降低胰腺胆固醇的积聚而改善胰腺β细胞的分泌功能。
2.3 运动与高密度脂蛋白的关系结构功能异常的高密度脂蛋白即机能失调高密度脂蛋白，不仅失去抗炎、抗氧化、抗动脉粥样硬化作用，而且加速上述现象的发生，同样血液低含量的高密度脂蛋白也与上述作用有关。而运动可以改善机能失调的高密度脂蛋白，使其结构、功能恢复，综合前期的研究结果，有关运动与高密度脂蛋白的研究，按运动形式可以分为有氧耐力运动和抗阻运动等；按运动时间长短可分为长期和短期干预，下面作一简单综述。
2.3.1 抗阻运动引起高密度脂蛋白浓度的变化抗阻训练对高密度脂蛋白浓度的影响结果存在争议，可能与负荷强度、训练时间或个体差异有关。如Ali等^[37]通过对2型糖尿病患者进行8周抗阻训练，所选负荷强度为70%-80%个最大重复，结果发现血中高密度脂蛋白浓度显著升高，而Perez-Gomez 等^[38]以健康、年轻男性进行10周的抗阻训练、负荷强度为50%-90%1RM与有氧训练对局部脂肪、血脂的影响，结果抗阻训练组血中高密度脂蛋白浓度降低。Paoli等^[39]对比了高强度(6个最大重复)、低强度(12个最大重复)循环抗阻训练及耐力训练对健康、未受过训练的老年人血高密度脂蛋白浓度及血压，结果发现高强度组降低舒张压、身体脂肪量、升高高密度脂蛋白效果最显著；So等^[40]对65-82岁的老年人进行12周的红色弹力带的抗阻训练，结果虽然红色弹力带强度的抗阻训练可以提高体适能、改变体成分，但不能升高高密度脂蛋白、也不能改变炎症因子如C-反应蛋白、白细胞介素6等。
2.3.2 有氧运动对高密度脂蛋白浓度变化大量的实验研究证明有氧运动可以提高血中高密度脂蛋白-C含量。Perez-Gomez等^[38]通过对超重、患冠脉疾病且无糖尿病、45-75岁受试者12周、90%最大摄氧量的耐力运动，结果血中高密度脂蛋白浓度无变化；Lee等^[41]对比了在能耗相同的前提下，14周高强度、低强度跑台运动对未受训练的健康女性体成分、腹部脂肪、心肺功能、白细胞介素6，C-反应蛋白等的影响，结果只有高强度组升高血高密度脂蛋白浓度；Søndergaard等^[42]研究了强度50% 最大摄氧量的急性蹬车运动对瘦型、年龄20-30岁，体质量指数< 25 kg/m²的年轻人血脂动力学代谢特点的影响，发现运动中血中低密度脂蛋白、高密度脂蛋白显著升高。
2.3.3 组合训练对高密度脂蛋白浓度的变化 Tseng等^[44]对比了抗阻训练、耐力训练及抗阻+耐力组合训练对年龄18-29岁、体质量指数≥ 27 kg/m²的男性血高密度脂蛋白浓度变化的影响，抗阻训练负荷采用的递增负荷方法，负荷范围为50%-80%个最大重复共持续12周， 60 min/次，5次/周；耐力运动也采用递增强度法，负荷以心率控制，为60%-70%最大心率，持续时间为次训练15-45 min。虽然3组都显著升高高密度脂蛋白浓度，但以组合训练组升高幅度最大。似乎组合训练引起高密度脂蛋白的应答反应效果最显著，但其具体机制有待于进一步研究。

参考文献

[1] Remaley AT, Rust S, Rosier M, et al. Human atp-binding cassette transporter 1 (abc1) genomic organization and identification of the genetic defect in the original tangier disease kindred. PNAS. 1999;96:12685-12690.

[2] Kennedy MA, Barrera GC, Nakamura K, et al. Abcg1 has a critical role in mediating cholesterol efflux to hdl and preventing cellular lipid accumulation. Cell Metab. 2005;1(2): 121-131.

[3] Varma V, Yao-Borengasser A, Rasouli N, et al. Muscle inflammatory response and insulin resistance: synergistic interaction between macrophages and fatty acids leads to impaired insulin action. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2009; 296:E1300-E1310.

[4] Hotamisligil GS, Erbay E. Nutrient sensing and inflammation in metabolic diseases. Nat Rev Immunol. 2008;8(12):923-934.

[5] Montell El, Turini M, Marotta M. Dag accumulation from saturated fatty acids desensitizes insulin stimulation of glucose uptake in muscle cells. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2001; 280:E229-E237.

[6] Samokhvalov VPJB, Jonathan D. Palmitate- and lipopolysaccharide-activated macrophages evoke contrasting insulin responses in muscle cells. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2009;296:E37-E46.

[7] Drew BG, Duffy SJ, Formosa MF, et al. High-density lipoprotein modulates glucose metabolism in patients with type 2 diabetes mellitus. Circulation. 2009;119(15): 2103-2111.

[8] Zhang Y, McGillicuddy FC, Hinkle CC, et al. Adipocyte modulation of high-density lipoprotein cholesterol. Circulation. 2010;121(11):1347-1355.

[9] Schimmack G, Defronzo RA, Musi N. Amp-activated protein kinase: role in metabolism and therapeutic implications. Diabetes Obes Metab. 2006;8(6):591-602.

[10] Zhou G, Myers R, Li Y, et al. Role of amp-activated protein kinase in mechanism of metformin action.J Clin Invest. 2001; 108(8):1167-1174.

[11] Kemp BE, Mitchelhill KI, Stapleton D, et al. Dealing with energy demand the amp-activated protein kinase. Trends Biochem Sci. 1999;24:22-25.

[12] Han R, Lai R, Ding Q, et al. Apolipoprotein a-i stimulates amp-activated protein kinase and improves glucose metabolism. Diabetologia. 2007;50(9):1960-1968.

[13] Ruan X, Li Z, Zhang Y. et al. Apolipoprotein a-i possesses an anti-obesity effect associated with increase of energy expenditure and up-regulation of ucp1 in brown fat. J Cell Mol Med. 2011;15(4):763-772.

[14] Li J, Murao K, Imachi H, et al. Exendin-4 regulates pancreatic abca1 transcription via camkk/camkiv pathway. J Cell Mol Med. 2010;14(5):1083-1087.

[15] Drew BG, Fidge NH, Gallon-Beaumier G, et al. High-density lipoprotein and apolipoprotein ai increase endothelial no synthase activity by protein association and multisite phosphorylation. Proc Natl Acad Sci U S A. 2004;101(18): 6999-7004.

[16] Adams V, Besler C, Fischer T, et al. Exercise training in patients with chronic heart failure promotes restoration of high-density lipoprotein functional properties. Circ Res. 2013;113(12): 1345-1355.

[17] Cockerill GW, Huehns TY, Weerasinghe A, et al. Elevation of plasma high-density lipoprotein concentration reduces interleukin-1-induced expression of e-selectin in an in vivo model of acute inflammation. Circulation. 2001;103(1):108-112.

[18] Barter PJ, Baker PW, Rye KA. Effect of high-density lipoproteins on the expression of adhesion molecules in endothelial cells. Curr Opin Lipidol. 2002;13:285-288.

[19] Nofer JR, Geigenmüller S, Göpfert C, et al. High density lipoprotein-associated lysosphingolipids reduce e-selectin expression in human endothelial cells. Biochem Biophys Res Commun. 2003;310(1):98-103.

[20] Barter PJ, Nicholls S, Rye KA, et al. Antiinflammatory properties of hdl. Circ Res. 2004;95(8):764-772.

[21] Okura HYS, Ohama T, Saga A, et al. Hdl apolipoprotein a-i binds to macrophage-derived progranulin and suppresses its conversion into proinflammatory granulins. J Atheroscler Thromb. 2010;17(6):568-577.

[22] Yamagishi SHA, Matsui T. Decreased high-density lipoprotein cholesterol level is an independent correlate of circulating tumor necrosis factor-alpha in a general population. Clin Cardiol. 2009; 32(9):E29-E32.

[23] Ibanez B, Giannarelli C, Cimmino G, et al. Recombinant hdl (milano) exerts greater anti-inflammatory and plaque stabilizing properties than hdl (wild-type). Atherosclerosis. 2012;220(1):72-77.

[24] Lowenstein CJ, Cameron SJ.High-density lipoprotein metabolism and endothelial function. Curr Opin Endocrinol Diabetes Obes. 2010;17(2):166-170.

[25] Orlov SV, Mogilenko DA, Shavva VS, et al. Effect of tnfalpha on activities of different promoters of human apolipoprotein a-i gene. Biochem Biophys Res Commun. 2010;398(2):224-230.

[26] Bursill CA, Castro ML, Beattie DT, et al. High-density lipoproteins suppress chemokines and chemokine receptors in vitro and in vivo. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2010;30(9): 1773-1778.

[27] Murphy AJ, Woollard KJ, Hoang A, et al. High-density lipoprotein reduces the human monocyte inflammatory response. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2008;28(11): 2071-2077.

[28] Bowry VW, Stanley KK, Stocker R. High density lipoprotein is the major carrier of lipid hydroperoxides in human blood plasma from fasting donors. Proc Natl Acad Sci USA. 1992;89:10316-10320.

[29] Navab M, Hama SY, Cooke CJ, et al. Normal high density lipoprotein inhibits three steps in the formation of mildly oxidized low density lipoprotein step 1. J Lipid Res. 2000;41:1481-1494.

[30] Valiyaveettil M, Kar N, Ashraf MZ, et al. Oxidized high-density lipoprotein inhibits platelet activation and aggregation via scavenger receptor BI. Blood Coagul Fibrinolysis. 2008;111(4): 1962-1971.

[31] Benjamin J, Ansell GCF, Alan M. Fogelman.The paradox of dysfunctional high-density lipoprotein.Curr Opin Lipidol. 2007; 18:427-434.

[32] Proudfoot JM, Barden AE, Loke WM, et al. Hdl is the major lipoprotein carrier of plasma f2-isoprostanes. J Lipid Res. 2009; 50(4):716-722.

[33] Brunham LR, Kruit JK, Pape TD, et al. Beta-cell abca1 influences insulin secretion, glucose homeostasis and response to thiazolidinedione treatment. Nat Med. 2007;13(3):340-347.

[34] Fryirs MA, Barter PJ, Appavoo M, et al. Effects of high-density lipoproteins on pancreatic beta-cell insulin secretion. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2010;30(8): 1642-1648.

[35] Hao M, Head WS, Gunawardana SC, et al. Direct effect of cholesterol on insulin secretion: a novel mechanism for pancreatic beta-cell dysfunction. Diabetes. 2007;56(9): 2328-2338.

[36] Vikman J, Jimenez-Feltstrom J, Nyman P, et al. Insulin secretion is highly sensitive to desorption of plasma membrane cholesterol. FASEB J. 2009;23(1):58-67.

[37] Barzegari A, Amouzad Mahdirejei H.. Effects of 8 weeks resistance training on plasma vaspin and lipid profile levels in adult men with type 2 diabetes. Caspian J Intern Med. 2014;5(2): 103-108.

[38] Perez-Gomez J, Vicente-Rodriguez G, Ara Royo I, et al. Effect of endurance and resistance training on regional fat mass and lipid profile. Nutr Hosp. 2013;28(2):340-346.

[39] Paoli AQ, Moro T, Marcolin G, et al. Effects of high-intensity circuit training, low-intensity circuit training and endurance training on blood pressure and lipoproteins in middle-aged overweight men. Lip Health Dis. 2013;12:131.

[40] So WY, Song M, Park YH, et al. Body composition, fitness level, anabolic hormones, and inflammatory cytokines in the elderly: a randomized controlled trial. Aging Clin Exp Res. 2013;25(2): 167-174.

[41] Lee MG, Park KS, Kim DU, et al. Effects of high-intensity exercise training on body composition, abdominal fat loss, and cardiorespiratory fitness in middle-aged korean females. Appl Physiol Nutr Metab. 2012;37(6):1019-1027.

[42] Sondergaard E, Poulsen MK, Jensen MD, et al. Acute changes in lipoprotein subclasses during exercise. Metabolism. 2014; 63(1):61-68.

[43] Casella-Filho A, Chagas AC, Maranhao RC, et al. Effect of exercise training on plasma levels and functional properties of high-density lipoprotein cholesterol in the metabolic syndrome. Am J Cardiol. 2011;107(8):1168-1172.

[44] Tseng ML1, Ho CC, Chen SC, et al. A simple method for increasing levels of high-density lipoprotein cholesterol a pilot study of combination aerobic-and resistance-exercise training. Int J Sport Nutr Exerc Metab. 2013;23:271-281.

[45] Wellen KE. Inflammation, stress, and diabetes. J Clin Invest. 2005;115(5):1111-1119.

[46] Hardardottie IMA, Memon R. Effects of tnf, il-1, and the combination of both cytokines on cholesterol metabolism in syrian hamsters. Lymphokine Cytokine Res. 1994;13: 161-166.

[47] Blazek A, Rutsky J, Osei K, et al. Exercise-mediated changes in high-density lipoprotein: Impact on form and function. Am Heart J. 2013;166(3):392-400.

[48] Kelley GA, aKelley KS. Impact of progressive resistance training on lipids and lipoproteins in adults: A meta-analysis of randomized controlled trials. Prev Med. 2009;48(1):9-19.

[49] Hornbuckle LM, Liu PY, Ilich JZ, et al. Effects of resistance training and walking on cardiovascular disease risk in african- american women. Med Sci Sports Exerc. 2012;44(3):525-533.

[50] Drew BG, Rye KA, Duffy SJ, et al. The emerging role of hdl in glucose metabolism. Nat Rev Endocrinol. 2012;8(4):237-245.

[51] Tolle M, Huang T, Schuchardt M, et al. High-density lipoprotein loses its anti-inflammatory capacity by accumulation of pro-inflammatory-serum amyloid A. Cardiovasc Res. 2012;94(1):154-162.

[52] Terasaka N, Yu S, Yvan-Charvet L, et al. Abcg1 and hdl protect against endothelial dysfunction in mice fed a high-cholesterol diet. J Clin Invest. 2008;118(11):3701-3713.

[53] Briand F, Prunet-Marcassus B, Thieblemont Q, et al. Raising hdl with cetp inhibitor torcetrapib improves glucose homeostasis in dyslipidemic and insulin resistant hamsters. Atherosclerosis. 2014;233(2):359-362.

引言

材料方法

讨论

3.1 关于训练对高密度脂蛋白影响的总结综上研究结果，所有类型的训练或运动对高密度脂蛋白浓度影响的结果均出现不一致的现象^[45-46]。究其原因，可能与以下原因有关：个体差异(遗传、健康状况、糖尿病、肥胖等)、饮食、环境和训练参数的不同，如抗阻训练的强度、有氧训练的持续时间等有关，据推测提高高密度脂蛋白浓度的每周最低有氧运动量为900 kcal的能量消耗或运动时间为120 min；研究表明：血中总胆固醇高[> 5.72 mmol/L (220 mg/dL)]或较少肥胖者(体质量指数< 28 kg/m²)的受试者对有氧运动应答灵敏^[47]；对于抗阻训练对高密度脂蛋白的影响，研究表明中小强度比大强度更能引起ATP结合盒转运蛋白 A1的表达变化，虽然文献报道抗阻训练对高密度脂蛋白含量的影响存在分歧，但1篇Meta分析文章指出抗阻训练对高密度脂蛋白的作用不如有氧运动^[48]，可是抗阻和有氧组合训练对高密度脂蛋白的影响效果却由于有氧运动的效果^[49]，具体机制有待于进一步研究，因此，鉴于存在以上影响高密度脂蛋白的诸多干扰因素，单独研究训练对高密度脂蛋白的影响比较困难。

3.2 运动调节高密度脂蛋白的可能机制研究表明运动或训练对高密度脂蛋白的影响大致可分为3个方面：对高密度脂蛋白浓度的影响、组分的改变、高密度脂蛋白分子数目的改变，而组分和分子数目的改变对高密度脂蛋白功能的影响可能更重要。2型糖尿病、胰岛素抵抗、糖耐受不良等均与高密度脂蛋白数目明显相关^[50]；1981年的一项研究证实训练改变高密度脂蛋白的亚组分，而使人们想到训练可以改变高密度脂蛋白的结构和功能。如Casella-Filho等^[43]的研究证明代谢综合症患者进行3月中等强度的骑车运动，训练前、后分别取血测量对氧磷酶1活性、高密度脂蛋白组分及其抗氧化活性，结果3个月骑车运动没有改变高密度脂蛋白胆固醇，低密度脂蛋白胆固醇及载脂蛋白A1的浓度，但对氧磷酶1活性显著升高并增加外源性高密度脂蛋白2a、高密度脂蛋白3b(来源于代谢综合征患者)的保护硫酸铜介导的低密度脂蛋白的氧化作用；如高密度脂蛋白积聚促炎因子血清淀粉酶则失去抗炎能力^[51]；最近研究表明高密度脂蛋白介导免疫保护和内皮细胞功能，高密度脂蛋白可以减弱巨噬细胞桥样受体4的信号途径而增强训练的免疫促进作用^[52]；高密度脂蛋白可以转录或转录后机制增加内皮细胞一氧化氮合成酶的活性，通过结合B族1型清道夫受体受体激活下游级联反应、磷酸化一氧化氮合成酶从而激活一氧化氮合成酶，增加一氧化氮含量，一氧化氮是典型的抗动脉粥样硬化因子，高密度脂蛋白的抗动脉粥样硬化作用与有利的改善内皮细胞功能有关；胆固醇酯转运蛋白的抑制剂托彻普可以改变脂类异常、胰岛素抵抗仓鼠的体内的高密度脂蛋白含量^[53]。
3.3 结果与展望对高密度脂蛋白功能的认识从最早的保护心血管疾病的发生发展到今天与糖、脂肪、蛋白质代谢的相关性，从高密度脂蛋白功能的机制上认识有原来的仅仅检测浓度到同时检测高密度脂蛋白粒子数、组成成分的改变，可以说对高密度脂蛋白功能、机制认识的深度和宽度都发展到一个新的视角，高密度脂蛋白的功能与机体的健康促进是多方面的也是复杂的。运动调节高密度脂蛋白的机制涉及多个方面，既涉及高密度脂蛋白组分的改变，浓度的改变，也涉及高密度脂蛋白代谢的调节。
未来高密度脂蛋白的研究方向：①高密度脂蛋白转变为机能失调的高密度脂蛋白机制是什么？运动训练如何延缓或逆转这种进程。②适当的训练强度、周期、频率或量对高密度脂蛋白功能调节的作用。③有氧与抗阻训练对高密度脂蛋白结构、功能影响的对比研究或有氧与抗阻组合训练对高密度脂蛋白的影响研究，包括组合的顺序、组合的比例对高密度脂蛋白的影响。④训练增加高密度脂蛋白数目和改变高密度脂蛋白结构组分的训练要素如强度、周期、频率等是否有特异性？研究这些问题，将更进一步理解高密度脂蛋白在心血管疾病、物质代谢等方面的作用及机制，使制定“个性化健身运动处方”有章可循，进而预防心血管疾病、胰岛素抵抗、肌肉流失具有重要意义。中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

高密度脂蛋白生物学功能及运动调节的研究与进展

Biological function and exercise regulation of high-density lipoprotein

PDF

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表（结果） 2

参考文献

相关文章 15

引言

材料方法

讨论

文章快阅

延伸阅读

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	张同同, 王中华, 文杰, 宋玉鑫, 刘林. 3D打印模型在颈椎肿瘤手术切除与重建中的应用[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(9): 1335-1339.
[2]	唐辉, 姚志浩, 罗道文, 彭双麟, 杨双林, 王浪, 肖金刚. 高脂高糖饮食结合链脲佐菌素建立2型糖尿病性骨质疏松症大鼠模型[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(8): 1207-1211.
[3]	陈继铭, 吴晓静, 刘田丰, 陈海聪, 黄成硕. 水飞蓟素对四氯化碳致小鼠肝损伤和骨代谢的影响[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(8): 1224-1228.
[4]	耿秋东, 葛海雅, 王和鸣, 李楠. 基于网络药理学探讨龟鹿二仙胶治疗骨关节炎的作用及机制[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(8): 1229-1236.
[5]	曾燕华, 郝延磊. 许旺细胞体外培养及纯化的系统性综述[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(7): 1135-1141.
[6]	王晗月, 李富荣, 杨晓菲, 胡巢凤. 高效靶向激活肝细胞内源基因直接重编程为胰岛样细胞[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(7): 1056-1063.
[7]	刘立华, 孙伟, 王云亭, 高福强, 程立明, 李子荣, 王江宁. 头颈部开窗减压治疗L1型激素性股骨头坏死：单中心前瞻性临床研究[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(6): 906-911.
[8]	李时斌, 赖渝, 周毅, 廖建钊, 章晓云, 张璇. 激素性股骨头坏死发病机制及相关信号通路的靶点效应[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(6): 935-941.
[9]	郑小龙, 何晓铭, 龚水帝, 庞凤祥, 杨帆, 何伟, 刘少军, 魏秋实. 酒精性股骨头坏死患者的骨转换特点[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(5): 657-661.
[10]	马斌祥, 何万庆, 周广超, 关永林. 雷公藤内酯醇改善大鼠脊髓损伤后的运动障碍[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(5): 701-706.
[11]	徐东紫, 张婷, 欧阳昭连. 心脏组织工程领域全球专利竞争态势分析[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(5): 807-812.
[12]	赵祥, 魏翠兰, 张业廷. 神经发生和炎性环境在运动条件下的改变与调节[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(5): 813-820.
[13]	吴子健, 胡昭端, 谢有琼, 王峰, 李佳, 李柏村, 蔡国伟, 彭锐. 3D打印技术与骨组织工程研究文献计量及研究热点可视化分析[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(4): 564-569.
[14]	李黎, 马力. 磁性壳聚糖微球固定化乳糖酶及其酶学性质[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(4): 576-581.
[15]	常文辽, 赵杰, 孙晓亮, 王锟, 吴国锋, 周剑, 李树祥, 孙晗. 人工骨膜的材料选择、理论设计及生物仿生功能[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(4): 600-606.