Latihan selang 'menyambung semula' hati dan mengurangkan rintangan insulin dalam diabetes jenis 2

Laporan Saintifik membentangkan kajian praklinikal: lapan minggu latihan selang intensiti tinggi (HIIT) pada tikus dengan diabetes jenis 2 yang diinduksi mengurangkan rintangan insulin dan "memperbaiki" metabolisme hati. Pemain utama ialah spexin adipokine (SPX) yang agak baru: tahapnya dalam serum dan hati meningkat semasa HIIT, dan bersama-sama dengannya, ekspresi hati reseptor GALR2 dan pengawal selia metabolik yang dikaitkan dengan lipolisis dan fungsi mitokondria meningkat. Penulis merumuskannya dengan teliti: ini adalah persatuan, tetapi mereka sesuai dengan idea bahawa sebahagian daripada manfaat latihan dalam diabetes dimediasi oleh paksi hati spexin →.

Latar belakang kajian

Rintangan insulin dalam hati adalah salah satu "pemandu" utama diabetes jenis 2: hati terus menghasilkan glukosa (glukoneogenesis) dan mensintesis lemak (lipogenesis) walaupun isyarat insulin berkata "berhenti." Untuk memodelkan keadaan ini dalam kajian praklinikal, diet tinggi lemak + streptozotocin dos rendah (HFD+STZ) rejimen tikus sering digunakan: obesiti dan keradangan daripada metabolisme peralihan HFD, dan STZ sebahagiannya "mengikat" sel β, membawa fenotip lebih dekat ke peringkat akhir T2DM. Ini adalah model yang mantap dan digunakan secara meluas, walaupun persamaan tepatnya dengan T2DM manusia bergantung pada jisim sel β sisa dan rejimen induksi.

Aktiviti fizikal adalah salah satu cara bukan ubat untuk "menetapkan semula" sensitiviti insulin. Latihan selang intensiti tinggi (HIIT) telah menarik banyak perhatian: dalam beberapa kajian, ia meningkatkan kawalan glisemik dan rintangan insulin hati/lemak, bukan sahaja disebabkan oleh penurunan berat badan, tetapi juga melalui laluan molekul tenaga (AMPK, SIRT-1, PGC-1α) dan biogenesis mitokondria; pada manusia, selang cepat meningkatkan PGC-1α nuklear selepas sesi akut. Dengan latar belakang ini, adalah logik untuk memeriksa sama ada HIIT juga mempengaruhi nod hati glukoneogenesis/metabolisme lipid.

"Pembolehubah baharu" yang berasingan ialah spexin (SPX), peptida/adipokine asid 14-amino yang dikaitkan dengan pengawalan tenaga, selera makan dan metabolisme lipid melalui reseptor GALR2/3. Ekspresinya telah diterangkan dalam hati, tisu adiposa, otot rangka, dan organ lain; pada manusia, SPX rendah dikaitkan dengan obesiti dan T2DM, manakala latihan senaman meningkatkan SPX yang beredar (ditunjukkan dalam kedua-dua protokol aerobik/rintangan dan pada orang tua). Dalam model selular dan haiwan, SPX menyekat glukoneogenesis dan lipogenesis, dan menyokong program lipolisis dan mitokondria (PPARα/PGC-1α/CPT1A), menjadikannya calon pengantara manfaat latihan.

Makalah baharu dalam Laporan Saintifik menyatukan baris ini: menggunakan model HFD+STZ, pengarang menguji sama ada 8 minggu HIIT mengurangkan rintangan insulin dan fluks hati yang merugikan (glukoneogenesis, lipogenesis), dan sama ada ini disertai dengan pengaktifan paksi SPX→GALR2 dan pengawal selia metabolik (AMPK/SIRTαTP-1/1PGA/PGA-1/PGA-1). Reka bentuk ini membantu untuk memahami sama ada peningkatan dalam SPX semasa latihan hanyalah penanda peningkatan atau sebahagian daripada "rantaian" mekanistik yang menghubungkan HIIT kepada metabolisme hati yang lebih baik.

Bagaimana kajian dijalankan

Eksperimen ini melibatkan 28 tikus Wistar jantan, membahagikan mereka kepada 4 kumpulan: kawalan sihat, diabetes tanpa latihan, HIIT dalam sihat dan HIIT dalam diabetes (selepas model streptozotocin dos rendah HFD +). Protokol HIIT berlangsung selama 8 minggu: 4-10 selang setiap sesi - 2 minit pada 80-100% Vmax individu dan 1 minit pada kelajuan rendah; Vmax ditentukan mengikut larian langkah dan dikira semula setiap dua minggu. Indeks glukosa puasa, insulin, HOMA-IR/HOMA-β dan QUICKI, indeks tekanan keradangan/oksidatif dinilai, dan dalam hati, tahap SPX, GALR2, AMPK, SIRT-1, PPARα, PGC-1α, CPT1A (lipolisis/mitokondria) dan PEPCK, G6Pase (Glucone, FAK)ogenesis (ACCK, G6Pase) diukur.

Apa yang mereka temui: "penstrukturan semula" metabolik menjadi lebih baik

Tikus diabetes yang melakukan HIIT, berbanding haiwan diabetes yang tidak melatih, menunjukkan:

• Indeks glisemik yang lebih baik: HOMA-IR yang lebih rendah, HOMA-β dan QUICKI yang lebih tinggi; glukosa puasa berkurangan.
• Peralihan dalam ekspresi hati ke arah "pembakaran lemak": SPX dan GALR2 yang lebih tinggi, AMPK, SIRT-1, PPARα, PGC-1α, CPT1A; enzim glukoneogenesis yang lebih rendah PEPCK, G6Pase dan enzim lipogenesis ACC, FAS, SREBP-1c.
• Profil anti-radang dan antioksidan: penurunan penanda keradangan dan peningkatan aktiviti antioksidan dalam hati. Penulis menerangkan "kesan menggalakkan kesihatan umum" pada tisu hati.

Dalam erti kata lain, HIIT dalam tikus diabetes secara serentak menghalang glukoneogenesis dan lipogenesis dan mengawal lipolisis dan mitokondria, yang konsisten dengan pengurangan rintangan insulin. Pada peringkat molekul, ini disertai dengan peningkatan dalam isyarat specxin.

Mengapa specxin terlibat dan apakah kaitan hati dengannya?

Spexin adalah peptida daripada tisu adiposa yang mengikat kepada reseptor galanin 2/3. Dalam pemerhatian klinikal, SPX rendah dikaitkan dengan obesiti, IR, dan T2DM; aktiviti fizikal meningkatkan tahapnya. Secara mekanikal, SPX boleh mengurangkan glukoneogenesis dan lipogenesis dan mengekalkan lipolisis, serta meningkatkan ekspresi CPT1A, PPARα, PGC-1α. Dalam kerja baru itu, SPX dan GALR2 meningkat dalam hati dengan latar belakang HIIT pada tikus diabetes - ini konsisten dengan peningkatan dalam metabolisme dan sensitiviti insulin, walaupun hubungan sebab-akibat memerlukan campur tangan langsung dalam isyarat SPX.

Bagaimana ini mengubah gambaran tentang manfaat HIIT dalam diabetes

Telah lama diketahui bahawa protokol selang selalunya lebih berkesan daripada kardio sederhana untuk kawalan glisemik. Perincian baharu ialah komponen hati bagi manfaat ini: HIIT bukan sahaja melatih otot, tetapi juga "mengajar" hati untuk menghasilkan kurang glukosa dan lemak serta mengoksidakan asid lemak dengan lebih aktif, sebahagiannya melalui paksi SPX→GALR2 dan nod AMPK/SIRT-1/PGC-1α. Ini membantu memautkan peningkatan klasik dalam indeks HOMA/QUICKI kepada sasaran hati tertentu.

Di manakah pengertian praktikal (dan berhati-hati) di sini?

Ini adalah kerja praklinikal, tetapi ia menyediakan panduan untuk langkah translasi masa hadapan.

• Apa yang perlu dicari di klinik: SPX dalam darah sebagai penanda potensi tindak balas kepada latihan; laluan AMPK/SIRT-1/PGC-1α hati sebagai titik sinergi farmakologi dengan terapi senaman.
• Apakah jenis beban yang dikaji: selang pendek 2 min "cepat" / 1 min "perlahan" pada 80-100% kelajuan maksimum individu - ini adalah "puncak" yang paling boleh menganjak SPX. (Ini adalah perihalan protokol dalam tikus, bukan program siap sedia untuk orang.)
• Had: tikus ≠ manusia; saiz sampel n=7 setiap kumpulan; tiada sekatan langsung SPX/GALR2, jadi SPX masih menjadi penanda bersama dan bukannya sebab yang terbukti. RCT pada manusia dengan penanda hati objektif dan stratifikasi mengikut jenis senaman diperlukan.

Perkara yang perlu diperiksa seterusnya

• Menjalankan campur tangan SPX (antagonis/agonis, kalah mati/ekspresi berlebihan) semasa HIIT untuk menjelaskan sebab akibat.
• Untuk menjalankan hipotesis dalam juruterbang klinikal kecil: HIIT lwn aerobik sederhana, dinamik SPX, rintangan insulin dan lemak hati (spektroskopi/elastografi MR).
• Untuk menilai kesan jangka panjang dan "dos" HIIT (kekerapan/intensiti), serta kemungkinan perbezaan mengikut jantina/umur dan terapi bersamaan.

Secara ringkas - perkara utama dari artikel itu

• HIIT dalam diabetes jenis 2 pada tikus mengurangkan rintangan insulin dan mengalihkan semula metabolisme hati ke arah pengoksidaan lipid, sambil meningkatkan specxin dan isyarat hati.
• Penambahbaikan mempengaruhi glukoneogenesis (↓PEPCK, G6Pase), lipogenesis (↓ACC, FAS, SREBP-1c) dan tenaga (↑AMPK, SIRT-1, PPARα, PGC-1α, CPT1A).
• Ini adalah persatuan praklinikal; pengesahan mekanistik dan klinikal diperlukan untuk menterjemahkannya kepada cadangan untuk manusia.

Sumber: Khoramipour K. et al. Latihan selang intensiti tinggi melemahkan rintangan insulin dalam tikus diabetes disertai dengan peningkatan dalam metabolisme hati dan isyarat spexin. Laporan Saintifik, 21 Ogos 2025. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-15432-8