心肺适能作为不同运动水平成人代谢、炎症和氧化应激生物标志物的关键预测因子

本研究针对久坐生活方式导致的心肺适能(CRF)下降及代谢紊乱问题，通过对比久坐者(SED)、规律运动者(PA)和耐力运动员(EA)的PBMCs抗氧化基因/蛋白表达及代谢指标，发现CRF与胰岛素抵抗(HOMA-IR)、氧化应激(MDA/H2O2)和炎症(TNFα)呈显著负相关，首次揭示CRF阈值对降低心血管风险的关键作用，为运动干预提供精准靶点。

　　

现代社会中，久坐不动的生活方式已成为全球公共卫生危机。世界卫生组织数据显示，31%的成年人未能达到每周150分钟中等强度运动的基本要求，这种静态行为与心肺适能(Cardiorespiratory Fitness, CRF)下降、胰岛素抵抗和慢性炎症密切相关，最终导致心血管疾病和全因死亡率上升。尽管已知运动能改善代谢稳态，但其对抗氧化防御系统的调控机制尚未完全阐明。来自西班牙FISABIO基金会的Omar A. Hernández-López团队在《Free Radical Biology and Medicine》发表的研究，首次系统揭示了CRF与PBMCs抗氧化通路、代谢和炎症标志物的多维关联。

研究团队招募51名18-45岁健康受试者，通过国际体力活动问卷(IPAQ)分为久坐组(SED)、规律运动组(PA)和耐力运动员组(EA)。采用间接测热法评估基础代谢率，渐进式心肺运动试验测定最大摄氧量(VO₂max)，同时分析PBMCs中NRF2/SOD1/GPX1等抗氧化基因表达，并检测血清H₂O₂、MDA和TNFα等标志物。

研究结果

3.1 代谢与体成分差异

PA和EA组的体重、BMI、腰围身高比(WHtR)显著低于SED组(p<0.001)，且TG/HDL-C比值和HOMA-IR指数更低，显示运动显著改善脂代谢和胰岛素敏感性。值得注意的是，肌肉质量指数三组间无差异，提示久坐者的"隐性肥胖"问题。

3.2 氧化应激与炎症

SED组血清H₂O₂和MDA水平分别比PA组高58%和63%(p<0.01)，TNFα和hsCRP也显著升高(p<0.001)，证实久坐诱发系统性氧化损伤和低度炎症。

3.3 PBMCs抗氧化防御

SED组PBMCs的SOD1 mRNA表达较PA组降低37%(p<0.001)，GPX1蛋白减少29%(p<0.05)。EA组NRF2表达呈上升趋势(p=0.098)，表明高强度训练可能激活抗氧化转录调控。

3.4 代谢灵活性与CRF

SED组呼吸交换比(RER)达0.925，显著高于PA组0.844(p<0.01)，显示其糖代谢依赖特征。CRF测试中，EA组VO₂max达53.43 mL·kg^-1·min^-1，是SED组的1.94倍(p<0.001)。

3.5 关键相关性

多元回归显示，VO₂max与HOMA-IR(r=-0.69)、MDA(r=-0.63)和TNFα(r=-0.70)呈强负相关，而与SOD1表达正相关(r=0.37)。研究首次确定34.0 mL·kg^-1·min^-1的CRF阈值，超过此值可显著降低代谢风险。

结论与意义

该研究创新性地将CRF作为"代谢-氧化-炎症"轴的核心枢纽，证明规律运动通过上调PBMCs的抗氧化防御网络(NRF2/SOD1/GPX1)，同时改善胰岛素敏感性和脂代谢，且这种保护效应存在剂量依赖性。临床实践中，将CRF评估纳入常规体检，可为心血管疾病预防提供量化指标。特别值得注意的是，即使是中等强度运动(如PA组)，只要达到特定CRF阈值，即可获得与运动员相近的代谢益处，这对制定大众健康指南具有重要指导价值。