抗氧化剂联合运动训练改善老年人肌肉状况的系统评价与Meta分析:协同增效的新证据
《Scientific Reports》:Systematic review and meta-analysis of antioxidants with or without exercise training improving muscle condition in older adults
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时间:2025年10月03日
来源:Scientific Reports 3.9
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本研究针对老年人肌肉减少症防治难题,通过系统评价39项随机对照试验(1714名参与者),首次全面评估抗氧化剂单独或联合运动对肌肉力量、质量和躯体功能的综合效应。结果显示抗氧化剂可显著改善腿部推举1RM(重复最大值)和6分钟步行距离,而联合干预在握力、腿部推举1RM及步行功能方面产生协同增效(P<0.05),为老年肌少症的营养-运动综合干预提供高级别循证依据。
随着全球人口老龄化加速,年龄相关的肌肉质量和功能下降已成为严峻的公共卫生挑战。肌肉减少症(sarcopenia)作为一种进行性、全身性骨骼肌质量减少综合征,伴随肌肉力量和/或功能下降,使老年人跌倒、骨折及术后并发症风险显著增加。研究表明,20至60岁期间人体肌肉横截面积减少达40%,而快速行走速度降低与卵巢癌风险增加相关,凸显肌肉状态对老年健康的深远影响。
氧化应激和体力活动不足被确认为肌肉流失的重要机制。衰老过程中,骨骼肌细胞内活性氧(ROS)显著增加, redox系统失衡导致氧化应激损伤,进而引发线粒体功能障碍、卫星细胞减少、神经肌肉接头异常等连锁反应,最终加速蛋白质降解。虽然运动训练被证实可改善老年人肌肉状况,但部分高龄或伴有基础疾病者存在运动依从性障碍,使得营养补充策略成为更具可行性的干预选择。
然而,抗氧化剂的实际效能及其与运动的协同效应始终存在争议。有研究指出长期摄入抗氧化剂可缓解小鼠年龄相关性肌肉功能改变,但人类研究中如肌酸(creatine)等抗氧化物质并未明确改善肌肉力量,而联合运动训练则使抗阻训练收益翻倍。由于既往研究规模有限且抗氧化剂种类繁杂,亟需通过系统评价整合证据。为此,研究团队在PROSPERO平台注册(CRD420251087216),系统检索PubMed、MEDLINE和Embase三大数据库建库至2024年6月10日的随机对照试验(RCTs),最终纳入39项RCTs(1714名≥55岁受试者),采用Cochrane偏倚风险评估工具(RoB 2.0)进行质量评价,通过RevMan 5.4.1和Stata 15.0软件进行Meta分析,以平均差(MD)或标准化平均差(SMD)合并效应量,异质性采用I2统计量评估。
主要技术方法包括:1)系统检索策略采用医学主题词(MeSH)与自由词结合方式覆盖抗氧化剂相关术语;2)严格遵循PRISMA指南进行文献筛选与数据提取;3)采用随机/固定效应模型进行统计学合并,辅以亚组分析与敏感性检验;4)通过漏斗图与Begg/Egger检验评估发表偏倚。
19项RCTs分析显示,单独补充抗氧化剂可显著改善腿部推举1RM(MD=1.90 kg, P<0.00001)、3米计时起立行走(MD=0.22s, P=0.003)和6分钟步行距离(MD=22.63 m, P=0.005),但对肌肉质量指标无显著影响。血清丙二醛(MDA)作为氧化应激标志物未出现显著下降,可能与检测部位或研究数量有限有关。
7项四组设计RCTs表明,单纯运动训练在改善6分钟步行距离方面显著优于单独补充抗氧化剂(MD=-122.50m, P=0.002),其他肌肉指标未见统计学差异。
联合干预组较单纯抗氧化剂组在腿部推举1RM(MD=15.28 kg, P<0.00001)、常规步行速度(MD=0.13 m/s, P=0.03)和6分钟步行距离(MD=122.10 m, P=0.001)方面提升更显著,且体重指数(BMI)出现适度增加(MD=0.15 kg/m2, P=0.007)。
27项RCTsMeta分析证实,联合干预较单纯运动进一步增强握力(MD=1.02kg, P=0.002)、腿部推举1RM(MD=5.21 kg, P=0.04)和6分钟步行距离(MD=25.55 m, P<0.00001),凸显协同效应。
机制探讨指出,运动训练通过激活过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活剂1-β(PGC1-β)通路促进线粒体生物合成,改善mTOR(哺乳动物雷帕霉素靶蛋白)信号转导,而抗氧化剂可能通过调节Keap1-Nrf2-ARE通路减轻氧化应激对线粒体网络的损害。两者联合可能通过调控drp-1依赖性线粒体分裂、抑制NLRP3炎症小体激活等途径实现协同增效。
本研究存在一定局限性:部分RCTs样本量较小,临床意义需进一步验证;缺乏针对不同抗氧化剂类型(如肌酸、白藜芦醇、维生素类)和运动模式的亚组分析;氧化应激与炎症标志物的直接证据不足。未来需更多高质量RCTs关注线粒体功能、炎症因子等机制指标。
该Meta分析证实抗氧化剂单独使用对老年人肌肉状况具有积极影响,而抗氧化剂与运动训练联合干预在改善肌肉力量和躯体功能方面产生协同增效,为老年肌肉减少症的防治提供了创新性的营养-运动整合策略。研究成果发表于《Scientific Reports》2025年第15卷,为制定个体化干预方案奠定了重要理论基础。
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