耐力运动训练对HDL脂质组学特征的影响：HERITAGE家族研究揭示性别差异与功能关联

本研究通过20周耐力训练干预，首次系统探究了健康成年人HDL（高密度脂蛋白）脂质组学特征与功能特性的关联。研究人员采用FPLC-SEC分离技术和LC/MS非靶向脂质组学分析，发现运动对HDL脂质组整体影响有限，但揭示了HDL表面脂质（如PC、PE）与颗粒大小、胆固醇含量的显著关联，并首次报道了HDL脂质物种水平的性别差异。这些发现为理解运动调节HDL功能的分子机制提供了新视角。

　　

心血管健康领域长期关注高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）与疾病的负相关关系，但近年研究发现单纯提升HDL-C水平并不能降低心血管风险。这促使科学家将目光转向HDL颗粒的功能特性——其抗炎、抗氧化及促进胆固醇逆向转运（RCT）的能力与脂质组成密切相关。然而，运动训练如何影响HDL脂质组学特征？这些变化是否与功能改善相关？这些问题尚未得到系统解答。

为回答这些问题，Prasun K. Dev等人在《Metabolomics》发表了HERITAGE家族研究的成果。该研究纳入154名健康成年人，通过20周严格监督的耐力训练（心率对应55%-75% VO₂max），采用快速蛋白液相色谱（FPLC）分离HDL组分，结合液相色谱-质谱（LC/MS）非靶向脂质组学技术，分析了11类341种HDL脂质物种的变化规律，并探讨其与HDL功能指标的关联。

主要技术方法

研究团队从HERITAGE家族研究（NCT00005137）中筛选154名完成20周训练的受试者，通过FPLC-SEC分离HDL组分，使用Orbitrap质谱进行脂质组学检测。HDL功能评估包括：核磁共振（NMR）分析亚类分布、巨噬细胞胆固醇外流实验（ABCA1依赖/非依赖途径）、HDL氧化（HDLox）检测，以及肝脂酶（HL）活性测定。数据分析采用非参数检验和FDR校正。

研究结果

HDL脂质类的基线特征与训练响应

基线数据显示，HDL磷脂酰胆碱（PC）含量最高，而溶血磷脂酰乙醇胺（LPE）最低。训练后仅磷脂酰乙醇胺（PE）呈现边缘性增加趋势（FDR=0.05），二酰基甘油（DG）类中的DG 32:和DG 34:3显著降低。性别分层分析发现，男性HDL-DG和甘油三酯（TG）物种减少，而女性HDL-PE物种增加。

HDL脂质组与功能特性的关联

HDL表面脂质（PC、PE、鞘磷脂SM）与HDL颗粒大小（ρ=0.24-0.31）、大HDL颗粒浓度（ρ=0.27-0.30）呈正相关，且与HDL氧化（HDLox）负相关（ρ=-0.17至-0.19）。SM/PC比值（反映HDL表面流动性）与HDL-C（ρ=0.63）、抗氧化能力显著相关。值得注意的是，这些关联在训练前后均保持稳定。

显著的性别差异

42种HDL脂质物种在基线时即显示性别差异（FDR<0.05），女性HDL-SM普遍较高。调整体成分和性激素后，差异仍存在；但校正HDL亚类分布后，仅5种脂质保持差异，提示HDL颗粒大小分布可能是性别差异的主因。

结论与意义

这项研究首次系统描绘了耐力训练对HDL脂质组的影响图谱：

1. 1.

   运动对健康人群HDL脂质组整体改变有限，但特定脂质物种（如DG）的变化可能参与功能调节；

2. 2.

   HDL表面脂质（PC/PE/SM）与颗粒特性、抗氧化功能的强关联，为"HDL质量优于数量"理论提供了分子证据；

3. 3.

   新发现的HDL脂质性别差异，尤其是物种水平的差异，提示未来研究需考虑性别特异性机制。

这些发现不仅深化了对运动改善心血管健康的分子理解，更为精准医学时代HDL功能评估提供了新的生物标志物思路。研究者建议后续在代谢异常人群中探索运动-饮食联合干预对HDL脂质组的协同效应，并加强物种水平的功能机制研究。