急性与慢性高强度间歇运动对中老年人群脂质运载蛋白-2的影响及与糖代谢调控的关联研究

《European Journal of Endocrinology》：The effects of acute and chronic exercise on lipocalin-2 in middle-aged and older adults: a randomised control trial

本研究针对中老年人群脂质运载蛋白-2（LCN2）在运动干预下的动态变化机制展开随机对照试验。研究人员通过急性高强度间歇运动（HIIE）和4周HIIT训练，发现单次运动可瞬时升高血清LCN2水平并改善胰岛素敏感性（HOMA-IR），但短期训练未引起LCN2持续变化。该成果为运动调控代谢老化相关激素提供了新证据，对预防年龄相关代谢疾病具有重要临床意义。

　　

随着全球人口老龄化加速，年龄相关的代谢功能衰退已成为公共健康领域的重要挑战。脂质运载蛋白-2（Lipocalin-2, LCN2）作为一种多效性因子，不仅是被广泛认可的急性肾损伤生物标志物，近年研究发现其与能量代谢调控、胰岛素敏感性及心血管疾病风险密切相关。尤其值得注意的是，循环LCN2水平会随年龄增长而升高，这种升高与代谢综合征、身体功能下降等老化表征存在潜在关联。然而，作为可能连接运动干预与代谢改善的关键分子，LCN2是否能够通过运动训练进行调控，以及这种调控如何影响中老年人群的健康状况，仍是尚未阐明的科学问题。

传统观点认为，规律运动能改善糖脂代谢、增强心肺功能，但不同运动模式对特定生物标志物的影响机制尚需深入探索。高强度间歇训练（High-Intensity Interval Training, HIIT）因其时间效率高、代谢改善效果显著而受到关注，但其对LCN2动态变化的影响，特别是在无重大疾病的中老年人群中的作用模式，仍有待系统研究。为此，由澳大利亚维多利亚大学健康与体育研究所Itamar Levinger教授领衔的研究团队，在《European Journal of Endocrinology》发表了题为“急性与慢性运动对中老年人脂钙蛋白2的影响：一项随机对照试验”的原创研究。

为探究这一问题，研究团队设计了严谨的双阶段实验方案。首先招募33名45-84岁社区居住的中老年人（中位BMI 26.21 kg/m²），所有参与者均无糖尿病、心血管疾病等重大病症。研究初期，所有参与者完成一次急性高强度间歇运动（HIIE）方案，包括6分钟热身（50-60%储备心率HRR）和4组4分钟高强度骑行（>90% HRR），组间穿插2分钟主动恢复。在此基础上，参与者被随机分配至4周HIIT训练组（每周3次）或对照组（维持日常活动）。研究人员在基线、运动后0/60/180分钟及干预结束后多个时间点采集血清和尿液样本，使用化学发光免疫分析法检测LCN2浓度，同时通过静脉血糖仪和ELISA技术测定葡萄糖与胰岛素水平，并计算胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）。身体功能评估包括最大摄氧量（VO_2peak）、握力、计时起立行走测试（TUG）及不同速度步态分析，体成分则通过双能X线吸收测量法（DXA）精确量化。

急性运动引发LCN2瞬时升高并改善胰岛素敏感性

线性混合模型分析显示，急性HIIE后血清LCN2出现显著时间效应（p<0.001）。运动刚结束时（0分钟），LCN2浓度从基线的70.52 ng/mL升至77.46 ng/mL（p<0.001），但在60分钟和180分钟后恢复至基线水平。与此同步，胰岛素敏感性指标呈现积极变化：HOMA-IR在运动后60分钟（2.23 vs 基线2.50）和180分钟（1.94）显著降低（p=0.046和p<0.001），这种改善主要源于胰岛素水平的下降（180分钟：8.72 μU/mL vs 基线10.24 μU/mL）。值得注意的是，LCN2变化幅度与胰岛素敏感性改善未呈现显著相关性，提示二者可能通过独立通路发挥作用。

4周HIIT改善心肺功能但未改变LCN2基础水平

尽管训练组最大摄氧量（VO_2peak）显著提升（22.96→24.98 mL/kg/min，p=0.005）、峰值功率增加（133.53→150.50 W，p<0.001）且静息心率下降（76.11→71.08 bpm，p=0.03），但血清与尿液LCN2水平在组间与时间维度均无显著变化。同时，胰岛素抵抗指数、身体成分及多数功能指标（除4米步速呈现边界显著趋势外）也未观察到训练引起的改善效应。亚组分析发现，训练组内血清LCN2变化与BMI变化负相关（r=-0.522），与TUG表现正相关（r=0.515），提示LCN2可能仍与某些代谢参数存在内在联系。

LCN2运动应答机制的潜在生理意义

该研究首次在中老年健康人群中证实急性高强度运动可诱导LCN2瞬时升高，这与年轻人群研究结果一致。这种快速应答模式与运动后食欲抑制现象的时间耦合（LCN2峰值出现在运动后即刻，60分钟内回落）支持了“LCN2作为运动诱导厌食信号”的假说——动物研究中已发现骨源LCN2可通过黑皮质素4受体（MC4R）通路抑制食欲。另一方面，尽管急性运动后胰岛素敏感性改善与LCN2变化无直接统计关联，但二者同步发生的现象暗示LCN2可能参与运动后代谢重整的复杂网络。

对于慢性训练未能改变基础LCN2水平的结果，研究者认为可能源于四周期限过短、研究对象代谢状态相对健康（基线LCN2和HOMA-IR均处于正常范围）以及运动刺激强度不足等因素。既往研究表明，更长期（8-15周）的运动干预才能在肥胖或代谢异常人群中观察到LCN2的持续性改变。此外，尿液LCN2与血糖变化的正相关性仅见于对照组，暗示运动可能干扰了LCN2的肾脏清除动力学。

这项研究通过精细的实验设计揭示了LCN2对运动应答的时空特异性：急性高强度运动可 transiently 激活LCN2释放，而短期训练虽提升心肺功能却不足以改变其基础水平。这为理解运动调控代谢老化提供了新的分子视角，同时提示未来研究需聚焦更长干预周期、临床亚群（如糖尿病前期患者）以及LCN2组织特异性来源（骨源vs脂肪源）的辨析。随着运动医学领域对生物标志物动态响应机制的深入探索，LCN2有望成为连接机械刺激与代谢健康的重要桥梁，为个性化运动处方提供理论依据。