综述:针对有虚弱和/或肌少症的老年人的运动干预措施与血清IGF-1水平:一项系统评价和荟萃分析
《Frontiers in Public Health》:Exercise interventions and serum IGF-1 levels in older adults with frailty and/or sarcopenia: a systematic review and meta analysis
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时间:2025年08月22日
来源:Frontiers in Public Health 3.4
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血清IGF-1水平在老年脆弱性和肌肉减少症患者中经运动干预显著提升,尤其结合有氧与抗阻训练效果最优,为非药物临床干预提供依据。
随着全球人口老龄化的加剧,老年人群中与年龄相关的虚弱(frailty)和肌少症(sarcopenia)的发病率持续上升。这两种状况不仅影响老年人的生活质量,还显著增加跌倒、身体功能下降、慢性疾病进展和全因死亡率等不良健康结果的风险。肌少症是一种以肌肉质量和力量逐渐下降为特征的综合征,常伴随平衡能力减弱,而虚弱则体现为生理储备下降、应激反应能力减弱以及身体各系统的功能障碍。研究表明,肌少症可能是虚弱的早期表现,二者共享多种病理机制,如慢性低度炎症、激素失调、营养不良和缺乏运动等。因此,寻找有效的干预措施,尤其是非药物疗法,对于改善老年人的健康状况和减轻医疗负担具有重要意义。
在众多干预方式中,运动被认为是一种潜在的非药物策略。然而,运动对血清胰岛素样生长因子-1(IGF-1)水平的影响仍存在争议。一些研究认为,有氧运动和抗阻训练可以促进肌肉结构重塑,进而提升IGF-1的释放,增强其在血液中的浓度;而另一些研究则指出,无论是急性还是长期运动干预,血清IGF-1浓度并未显著升高,甚至出现下降趋势。这种不一致的结果使得运动干预的临床应用面临挑战,尤其是在针对虚弱和肌少症患者时,其效果仍需进一步验证。
本研究通过系统综述和荟萃分析的方法,对现有文献进行了全面梳理,评估了运动干预对老年人血清IGF-1浓度的影响。研究共纳入11项研究,包含16项随机对照试验(RCTs),总样本量为604例,其中干预组314例,对照组290例。年龄范围从63.6岁到85.8岁不等。结果表明,运动干预显著提高了血清IGF-1水平(SMD=0.42,95% CI: 0.23–0.60,p<0.0001,I2=15%),并且在不同类型的运动干预中,综合训练(有氧+抗阻)的效果最为显著(SMD=0.60,95% CI: 0.36–0.84,p<0.00001,I2=0%),其次是抗阻训练(SMD=0.35,95% CI: 0.05–0.66,p=0.02,I2=28%),而单纯的有氧训练则未显示出显著效果(SMD=0.01,95% CI: (?0.46, 0.48),p=0.96,I2=0%)。此外,对不同人群的子群分析显示,运动干预在虚弱患者和肌少症患者中均能有效提高血清IGF-1浓度,但两组之间的效应大小无显著差异。
IGF-1是一种结构与胰岛素相似的多效性多肽激素,主要由肝脏合成并分泌入血,同时也在骨骼肌等周围组织中具有局部合成和分泌能力,发挥自分泌和旁分泌作用。IGF-1通过激活多种细胞内信号通路,如PI3K/Akt/mTOR、PI3K/Akt/GSK3β和MAPK/ERK等,促进骨骼肌蛋白合成,同时抑制肌肉萎缩基因的表达,从而减少蛋白质降解。IGF-1在肌肉细胞中的作用不仅限于促进肌肉生长,还可能通过调节细胞内信号传导,减轻肌肉组织的纤维化和退化,改善肌肉功能。
然而,随着年龄增长,IGF-1水平逐渐下降,这可能与生长激素(GH)的分泌减少及IGF-1信号通路的受损有关。此外,营养不良、慢性炎症和缺乏运动等病理状态也可能进一步抑制肝脏和肌肉中的IGF-1合成与分泌。因此,IGF-1水平的下降可能成为老年人肌少症和虚弱的重要病理基础之一。运动作为一种安全且经济有效的干预方式,能够通过促进内源性IGF-1的分泌,改善其在体内的浓度,从而对肌少症和虚弱产生积极影响。
尽管已有研究表明运动可以有效提升IGF-1水平,但部分研究的结果存在矛盾。这种不一致可能源于多种因素,包括饮食控制的缺失、研究对象的异质性、血浆容量的变化、运动方式的差异以及运动后采样时间的不同。例如,一些研究指出,高强度运动可能暂时降低IGF-1水平,但同时促进GH的分泌,从而间接影响IGF-1的浓度。而长期运动可能对IGF-1的恢复和维持起到积极作用。因此,运动对IGF-1的影响并非单一,而是取决于运动类型、强度、频率和持续时间等多方面因素。
本研究通过子群分析进一步揭示了不同运动方式对血清IGF-1水平的影响差异。结果显示,综合训练在提升血清IGF-1浓度方面具有最佳效果,其次是抗阻训练。这一发现为临床制定个体化的运动处方提供了理论依据。结合抗阻训练和有氧训练的优势,不仅能够通过机械刺激促进GH的分泌,还能通过改善血液循环提高GH、ADAM10和ADAM17等蛋白酶的输送效率,从而更有效地激活IGF-1的信号通路。因此,综合训练可能比单一训练方式更有利于IGF-1的分泌和功能发挥。
此外,本研究还发现,尽管综合训练和抗阻训练对提高血清IGF-1浓度具有显著效果,但当前研究仍存在一些局限性。首先,纳入研究的整体质量有限,仅有两项研究被评为低风险(Grade A),其余均为中等风险(Grade B)。部分研究未实施盲法和分配隐藏,可能导致选择偏倚和性能偏倚。其次,样本量相对较小,且研究对象的异质性较高,这使得对运动干预的剂量-效应关系难以明确。同时,纳入研究的干预周期均不超过16周,无法评估长期运动对IGF-1水平的影响。最后,肌少症相关并发症(如肌少性骨质疏松、肌少性肥胖等)未进行细分,可能影响对疾病特异性表现的全面理解。
针对上述研究局限,未来的研究可以从以下几个方面进行深化和改进。首先,应进一步加强针对特定人群的运动处方研究,标准化运动干预的具体参数,明确其最佳剂量-效应关系。同时,可以结合新的训练模式,如血液流动限制训练和高强度间歇训练,以丰富运动干预的手段。其次,应扩大临床试验的周期,进行至少48周的运动干预研究,以评估其长期效果及对疾病进展的延缓作用。第三,探索运动与营养、药物联合干预的策略,研究不同营养干预对运动效果的影响,以及运动在减轻药物副作用方面的作用。最后,应加强对特殊人群的研究,进行多中心、大样本的随机对照试验,以提高研究证据的可信度,并将经济成本效益纳入分析,为疾病预防和治疗方法的选择及公共卫生政策的制定提供更多参考依据。
综上所述,本研究通过荟萃分析的方法,系统地评估了运动干预对老年人血清IGF-1水平的影响,发现运动能够有效提升IGF-1浓度,尤其是在综合训练和抗阻训练中。研究结果不仅为临床实践提供了依据,也为进一步探索运动在预防和治疗肌少症和虚弱中的作用奠定了基础。未来的研究需要在标准化运动干预参数、扩大样本量、延长干预周期以及深入分析不同运动方式对IGF-1的影响机制等方面继续推进,以更全面地指导老年人的健康管理策略。
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