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降的一个因素。
3 总结与展望
科学而有规律的有氧运动能提高机体的新陈代谢。
近年来,运动对心血管疾病的保护作用越来越受到关
注 [54-55] 。运动能提高心肌自噬水平,抑制心室重构,
注:FOXO= 叉头转录因子;运动通过 FOXO 和 TEEB 调控 ATG
家族的转录增加自噬能力,其中 FOXO 是通过 AKT/AMPK 介导调节 改善心脏功能。运动调节心肌自噬是双向的、动态的,
运动应答中自噬成分的转录,包括 LC3 和 BNIP3 等。AMPK 和 MTOR 一方面运动可上调自噬水平和增强细胞能力,延缓细胞
分别是运动诱导自噬的激活因子和抑制因子,与 ROS 共同调节自噬 衰老和预防心血管疾病;另一方面,运动可抑制自噬,
通量,且 AMPK 可抑制 MTOR。运动诱导自噬的有益作用包括降解受 减少细胞凋亡和坏死,改善心室重塑,从而改善心血管
损的蛋白质和细胞器、提高线粒体氧化能力,降低心肌细胞凋亡,减
少炎性反应及心肌纤维化形成,改善心脏纤维化及心功能 疾病的预后。但研究也发现过度的自噬能损伤心肌细胞,
图 2 运动诱导自噬的分子递质有益于心血管疾病 甚至导致坏死程度增加 [19] 。
Figure 2 Molecular mediators used in the inducing of autophagy by 运动调节自噬在心血管疾病中发挥保护性作用,在
exercise are beneficial to cardiovascular disease improvement
进行心脏运动康复训练中,考虑到个体差异,也存在相
导 Smyd1 上调激活自噬,抑制心肌细胞间质增生和纤 应问题:(1)目前在基础与临床研究中可采用呼吸代
维化浸润,发挥保护心脏作用 [42] 。而运动调节自噬清 谢系统或心肺运动试验检测氧消耗(VO 2 )和二氧化碳
除心肌梗死后受损及衰老的线粒体,调整心肌能量代 产生(VCO 2 )来定量运动处方,但不同的运动强度对
谢,改善心室重构,降低心血管事件的发生率 [43-45] 。 不同年龄组确保运动诱导自噬对心血管疾病是否有益?
不同的运动模式及强度对不同心血管疾病的保护机制仍 (2)给出运动处方时,应考虑急性期与慢性期,以及
未充分阐述清楚。通过建立心肌梗死小鼠模型进行跑 短期与长期运动训练之间的区别,并且结合心脏康复模
台、抗阻等不同运动训练的研究表明,运动通过激活 式,如居家心脏康复、社区心脏康复模式、医院主导的
FNDC5/Irisin-PINK1/Parkin-LC3 Ⅱ /L-P62 信 号 通 路 上 心脏康复及混合型心脏康复模式,对这些问题的研究与
调线粒体自噬,增强抗氧化能力,抑制氧化应激,改善 探讨,有助于更好地证实运动调控自噬在心血管疾病的
心功能 [11] 。关于心力衰竭动物及患者的研究表明,运 获益,并为创新型的临床心脏运动康复提供更好的指导。
动能改善心肌和线粒体自噬,提高射血分数及缩短分数, 然而,运动改善心血管疾病预后的机制仍未充分阐述清
减轻心脏纤维化,改善心功能 [46-48] 。除此外,研究发 楚。目前研究表明,运动除介导自噬调控其相关信号分
现运动干预可刺激骨骼肌等远端器官的 FSTL1 的表达, 子外,ncRNAs 特别是 lncRNAs 和 circRNAs 已成为心血
通过 DIP2A-Samd2/3 信号通路,抑制心肌梗死大鼠心 管疾病中运动的重要调控因子,并有望成为生物标志物
肌纤维化形成,改善心功能,为心脏康复提供新的思 和新型靶向治疗策略,但其生物学功能及分子仍在探索
路 [49] 。 中。因此,发现新的有效治疗靶点来预防心血管事件,
除调节病理条件下的异常自噬外,有氧运动可以在 改善患者的心功能及提高生活质量,为心血管疾病的生
不上调自噬通量的情况下维持心肌细胞自噬的稳态,发 物学研究及临床心脏运动康复提供循证医学证据是至关
挥生理条件下的心脏保护作用,改善心功能。有研究表 重要的。
明,2月龄大鼠进行习惯性运动5个月后,与对照组相比, 作者贡献:吴长勇负责论文的构思和设计、文献整
运动组的自噬通量未改变但 LC3- Ⅱ蛋白增加,有助于 理和撰写论文、图片制作;保苏丽、徐菲负责文献收集
提高细胞自噬能力和心肌细胞做功的效率 [50] 。健康老 与整理;彭云珠负责文章的质控及审校,对文章整体负
年人有氧运动 8 周后(运动组),其外周血单个核细 责,监督管理。
胞检测提示 LC3- Ⅱ /LC3- Ⅰ比值、ATG12、ATG16 和 本文无利益冲突。
Beclin1 蛋白表达水平显著高于对照组,而 P62、ULK-1 参考文献
蛋白表达水平下降,且运动组峰值摄氧量也增加 [51] 。 [1]VIRANI S S,ALONSO A,BENJAMIN E J,et al. Heart disease
老年人进行 10 周的运动干预训练发现,没有改变自 and stroke statistics-2020 update:a report from the American heart
association[J]. Circulation,2020,141(9):e139-596. DOI:
噬相关基因表达及蛋白标志物水平,但在训练 2.5 h 后
10.1161/CIR.0000000000000757.
发现 LC3- Ⅰ增加,这可能与 MTORC1 活性增强抑制
[2]中国心血管健康与疾病报告编写组 . 中国心血管健康与疾病报
LC3- Ⅰ到 LC3- Ⅱ脂化,从而抑制自噬有关 [52] 。此外, 告 2020 概要[J]. 中国循环杂志,2021,36(6):521-545.
在一项进行了 21 周的抗阻运动训练研究中发现,年轻 DOI:10.3969/j.issn.1000-3614.2021.06.001.
男性的 LC3- Ⅱ蛋白水平增加,而不是中老年男性 [53] 。 The Writing Committee of the Report on Cardiovascular Health and
总体来说,运动训练可能是减缓衰老引起的细胞自噬下 Diseases in China. Report on cardiovascular health and diseases