《Journal of Diabetes Research》：Association Between Exercise and Brain-Derived Neurotrophic Factor (BDNF) Levels in Diabetes Mellitus: A Systematic Review and Meta-Analysis
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摘要专业翻译
背景： 糖尿病（DM）是一种以持续血糖水平升高为特征的代谢性疾病。DM是许多神经退行性疾病的主要危险因素，可导致认知功能下降。脑源性神经营养因子（BDNF）是中枢和外周神经系统中的一种神经营养因子，在大脑回路发育中发挥关键作用。因此，BDNF水平
摘要专业翻译
背景： 糖尿病（DM）是一种以持续血糖水平升高为特征的代谢性疾病。DM是许多神经退行性疾病的主要危险因素，可导致认知功能下降。脑源性神经营养因子（BDNF）是中枢和外周神经系统中的一种神经营养因子，在大脑回路发育中发挥关键作用。因此，BDNF水平的紊乱与糖尿病患者神经退行性疾病的发生和认知衰退有关。体育锻炼已成为提升BDNF水平的一种非药物干预手段。本系统评价与Meta分析评估了全球性代谢疾病——糖尿病与BDNF水平降低之间的关系，并探讨运动作为一种有前景的潜在干预措施。
方法： 经过筛选37篇文献后，4项研究被纳入系统评价与Meta分析，其中3项为随机对照试验（RCTs），1项为交叉试验。检索在PubMed（MEDLINE）、ScienceDirect、Embase、Scopus和Cochrane Central数据库中进行，时间范围从建库至2025年6月。系统评价遵循PRISMA（系统评价和Meta分析首选报告条目）指南进行。采用Cochrane偏倚风险工具评估研究质量。数据采用随机效应模型进行合并。本系统评价的方案已在PROSPERO注册。
结果： 共筛选37篇文献，3项RCTs和1项交叉试验共131名参与者被纳入Meta分析。运动组血清BDNF水平高于对照组（MD = 73.50；p = 0.05）。运动组与对照组相比体脂百分比略有下降（MD = ?1.24%；p = 0.17），但差异无统计学意义。体重和空腹血糖（FBG）在运动组与对照组之间均无统计学显著差异（MD = 0.97；p = 0.65），（MD = ?27.20；p = 0.31）。所分析数据存在中至高度异质性。
结论： 本Meta分析总体得出结论：规律运动对糖尿病患者的血清BDNF水平具有积极影响。然而，试验数量少和样本量小限制了结论的推广。需要进一步开展大规模RCTs以确定运动对糖尿病患者神经系统的长期效应。
论文解读
一、研究背景与目的
糖尿病（DM）是一种由胰岛素分泌不足或抵抗引起的代谢性疾病，以高血糖和高脂血症为特征，同时与高血压、缺血性心脏病、肥胖、血脂异常、糖尿病视网膜病变、肾病和神经病变等多种心血管及微血管合并症密切相关。糖尿病构成全球性健康挑战，使平均预期寿命缩短6年，2021年全球受影响人数达5.37亿，预计到2045年将攀升至7.83亿。
脑源性神经营养因子（BDNF）是四种神经营养因子之一，在中枢和外周神经系统中以糖基化前体分子pre-proBDNF的形式合成，通过TrkB受体激活发挥作用。BDNF在大脑回路和结构发育、神经元形成与维持、突触及神经元网络可塑性中扮演关键角色，并参与记忆形成和学习过程。BDNF水平紊乱与神经退行性疾病和精神疾病（如阿尔茨海默病、重度抑郁症）的发生相关，重度抑郁症患者外周BDNF水平往往偏低。
已有研究表明，运动可提升BDNF水平，且运动强度越大，BDNF水平提升越显著；有氧运动可有效改善BDNF依赖的执行功能，且优于单独认知刺激。然而，现有文献中的Meta分析多仅针对某一特定类型糖尿病，尚无同时纳入不同类型糖尿病的Meta分析。此外，既往Meta分析未涵盖青少年至老年等广泛年龄范围，也未将神经肌肉电刺激（NMES）纳入运动干预方式。因此，本研究旨在填补这一研究空白，综合评估运动干预对不同类型糖尿病患者BDNF水平的影响。
二、研究设计与方法
研究人员依据PRISMA 2020指南开展系统评价与Meta分析，研究方案已在PROSPERO注册（注册号CRD420251116372）。文献检索覆盖PubMed（MEDLINE）、Scopus、ScienceDirect、Embase和Cochrane Central Register of Controlled Trials（CENTRAL）数据库，检索时间从建库至2025年6月，同时检索ClinicalTrials.gov及人工筛查参考文献列表。检索策略按照PICO框架制定，核心检索词包括Diabetes Mellitus、Exercise、Control Groups和Brain-Derived Neurotrophic Factor（BDNF）。
纳入标准为涉及人类参与者的随机对照试验（含随机交叉试验），研究对象包括1型糖尿病、2型糖尿病和妊娠期糖尿病患者；干预措施涵盖有氧运动、抗阻训练、有氧联合抗阻训练及NMES；对照组为不进行运动干预、久坐生活方式/常规护理、安慰剂或假干预以及去训练（运动退出）。主要结局指标为BDNF和空腹血糖（FBG），次要结局包括体重、体质指数（BMI）、体脂百分比（PBF）、腰围、糖化血红蛋白（HbA1c）、胰岛素抵抗及心血管参数。
两名评审员独立进行文献筛选、数据提取和偏倚风险评估，分歧通过讨论或第三方评审解决。采用Cochrane偏倚风险工具2（RoB 2）评估方法学质量，采用GRADE方法评估证据确定性。统计分析使用Review Manager（RevMan）5.4版，连续变量采用均数差（MD）及95%置信区间（CI）合并，使用随机效应模型，异质性通过I2统计量评估。BDNF单位统一转换为pg/mL（1 ng/mL = 1000 pg/mL），FBG统一转换为mmol/L（1 mmol/L = 18.018 mg/dL）。交叉试验仅纳入交叉前第一个治疗周期的数据以避免单位分析错误，并进行leave-one-out敏感性分析。
三、研究结果
3.1 研究筛选： 文献检索共识别1288篇文献，去重后828篇进入标题和摘要筛选，38篇进入全文筛选，排除8篇无法获取全文及26篇不符合纳入标准的研究后，最终纳入4项研究，其中3项为RCTs，1项为随机交叉对照试验。
3.2 研究特征： 4项研究共纳入131名参与者，平均年龄60.8岁，年龄范围从青少年（15.6岁）至老年人（63.2岁）。3项研究仅纳入男性，1项纳入男性和女性。74名参与者接受NMES、有氧运动、抗阻训练或有氧联合抗阻训练干预，训练周期为8周至9个月，频率为每周3至5次。
3.3 研究结局： 主要结局为血清BDNF水平和FBG的变化。BDNF采用酶联免疫吸附测定（ELISA）法检测，所有研究使用相同检测类型，故可直接比较绝对变化值。
3.4 偏倚风险评估： Donyaei等和Toshiaki等的研究在所有领域均被评为低偏倚风险；Swift等的研究在偏离预期干预措施领域存在一定问题，总体评为有一定顾虑；Sung Soo Lee等的研究在随机化过程领域被评为高偏倚风险，总体评为高偏倚风险。
3.5 研究评价：
3.5.1 运动组与对照组BDNF水平： 4项研究共131名参与者（运动组74人，对照组57人）报告了血清BDNF水平。总体合并分析显示运动组BDNF水平较对照组适度升高（MD = 73.50 pg/mL，95% CI：0.43–146.58；p = 0.05），呈临界统计学显著效应，总体异质性中等（I2 = 68%）。亚组分析显示平行组RCT亚组内异质性较低（I2 = 39%），交叉试验与平行组设计之间无显著差异（p = 0.39）。敏感性分析显示，排除Donyaei 2023研究后，异质性从I2 = 68%降至I2 = 42%，合并效应量变为MD = 995.30 pg/mL（95% CI：?1174.93至3165.52），统计学显著性消失（p = 0.37），表明总体结果对该研究的纳入较为敏感。
3.5.2 运动组与对照组体脂百分比（PBF）： 4项研究共131名参与者纳入分析。总体合并显示运动组PBF较对照组略有下降（MD = ?1.24%，95% CI：?3.01至0.53；p = 0.17），无统计学显著性，异质性中等（I2 = 72%），平行组RCT亚组内异质性较高（I2 = 81%），亚组间无显著差异（p = 0.61）。
3.5.3 运动组与对照组体重： 2项研究共47名参与者（运动组24人，对照组23人）报告了该结局。合并分析显示运动组与对照组体重无统计学显著差异（MD = 0.97 kg，95% CI：?3.22至5.15；p = 0.65），异质性低（I2 = 0%）。
3.5.4 运动组与对照组空腹血糖（FBG）： 2项研究评估了运动干预后的FBG。两项研究均显示运动组FBG较对照组降低，但效应量差异显著（Donyaei等：MD = ?5.36 mmol/L，95% CI：?7.62至?3.10；Toshiaki等：MD = ?0.60 mmol/L，95% CI：?1.02至?0.18），导致高度异质性（I2 = 94%）。鉴于研究数量少且异质性极大，合并估计被认为不够可靠，故对各研究结果进行单独解读。
3.6 发表偏倚： 由于纳入研究数量较少（n < 10），无法通过漏斗图或正式检验评估发表偏倚，但不能排除其存在的可能性。
3.7 证据确定性总结： 采用GRADE方法评估证据确定性。BDNF、体脂百分比和体重的证据因不精确性（临界显著性和宽CI）和中度异质性而降级为中等确定性。FBG的确定性虽评为高，但因极端异质性（I2 = 99%）、研究数量少（n = 2）及合并效应不显著，应谨慎解读。
四、讨论与结论
讨论总结： 本Meta分析的合并分析提示运动干预可能使糖尿病患者血清BDNF水平适度升高，支持体育锻炼可增强糖尿病患者神经可塑性的假说。4项研究中3项显示BDNF水平改善，1项报告中性效应，总体模式表明结构化运动具有一致的神经营养益处。尽管单项研究显示FBG显著下降，但两项研究效应量差异显著导致极端异质性（I2 = 99%），现有证据不足以得出运动显著改善FBG的结论。两项试验提示胰岛素水平降低和胰岛素敏感性增强。合并结果显示运动对体重和PBF无显著影响，与神经营养和代谢适应可能独立于显著体重减轻而发生的证据一致。NMES在降低FBG和体脂、升高BDNF方面显示出效果。短期且密切监测的干预（8–12周）似乎对BDNF影响更大，而长期项目可能面临依从性和生理适应问题。研究间在性别、依从性、初始身体成分和运动强度方面的差异可能解释BDNF调控的复杂性。为增强外部效度，未来大规模RCTs需招募不同年龄、种族和代谢背景的参与者，并标准化BDNF评估程序。
结论翻译： 总之，本系统评价与Meta分析发现，结构化运动项目可能使糖尿病患者的血清BDNF水平升高并改善代谢结局。试验数量少和样本量小限制了可得出结论的范围。尽管这些发现代表了运动在调节BDNF及由此产生积极代谢结局方面的潜在作用，但其在改善认知功能方面的作用仍需进一步确立。需要进一步开展大规模随机对照试验以确定运动对糖尿病患者神经系统的长期效应。
