《Biomolecules》：Exercise Intensity and Circulating Exerkine Responses: A Narrative Review of Selected Molecules
运动因子（exerkines)是响应体力活动而释放的生物活性分子，被认为是全身适应性反应的重要介质。尽管既往研究主要集中于运动方式的影响，但运动强度在调节运动因子反应中的作用仍不明确。本叙述性综述总结了不同运动强度对健康人群九种具有足够数据的循环运动因子影响的发现，包括鸢尾素（irisin)、卵泡抑素样蛋白1(follistatin-like 1, Fstl1)、肌肉生长抑制素(myostatin, MSTN)、成纤维细胞生长因子21(fibroblast growth factor 21, FGF21)、卵泡抑素(follistatin, FST)、瘦素(leptin)、脂联素(adiponectin)、爱帕琳(apelin)和脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor, BDNF)，并未系统涵盖所有已知的运动反应性分子。鉴于本综述的叙述性设计，这些发现应被解释为描述性和假设生成性的，而非作为强度依赖性效应的确定性证据。纳入的研究表明，急性运动与多种运动因子的变化相关，部分研究内直接比较报告显示较高强度运动条件下反应更大，而另一些则在不同强度间表现为增加、降低或无显著变化。相比之下，慢性运动干预研究在一些报告中显示变化，而在另一些中则未检测到显著差异。总体而言，本综述中的现有证据表明，在某些条件下，特别是急性运动期间，运动强度可能影响运动因子反应，但现有发现仍然有限且在不同研究间存在不一致性。
1 引言
运动被广泛认为是公共卫生和福祉的核心支柱。世界卫生组织（WHO)将规律体力活动确认为全球慢性病预防和控制中的积极干预措施，强调其在改善人群健康方面的重要作用。规律运动不仅增强心肺适能、肌肉力量和体重调节，还降低心血管疾病和其他慢性病的风险。与之相对，体力活动不足是身心健康下降及代谢紊乱发展的主要危险因素，增加了残疾和过早死亡的风险，给家庭和社会带来沉重的社会经济负担。这促使WHO建议成年人每周进行150–300分钟中等强度或75–150分钟高强度体力活动，或两者结合，以获得最佳健康效益。
运动强度影响体力活动所激发健康效益。运动对机体施加生理应激，引致急性反应和长期适应。不同的强度领域与差异化的代谢、心血管和神经肌肉需求相关，从而导致生理结果的变异性。中等强度运动通常与心血管功能、代谢调节和整体功能能力的改善相关，特别是在较长时间进行时。低强度运动虽然急性生理负荷较低，但有助于能量消耗、改善恢复过程和维持基线生理功能，尤其在运动耐受性有限的人群中。相比之下，高强度运动产生更大的代谢和机械应激，与心肺适能、胰岛素敏感性和骨骼肌功能的显著适应相关。以较高强度为特征的训练模式能在较短时间内诱导显著的生理反应。这些观察共同强调了运动强度在塑造体力活动生理适应的性质和幅度方面的核心作用。
运动因子的概念为理解运动诱导的全身性健康效益提供了新的理论框架。"运动因子"一词由Adeel Safdar于2016年首次提出，用于描述响应体力活动而释放到循环中的一组生物活性因子，这些因子作为运动诱导全身适应的关键介质。这些运动诱导的信号分子促进组织和器官之间的通信，从而有助于在全身水平上整合对运动的生理反应。运动因子包含多种分子物种，包括肽类、代谢物以及DNA、mRNA和microRNA等核酸，反映了其多样化的来源和作用机制。它们通过自分泌、旁分泌和内分泌机制发挥作用，实现多系统的协调调节。尽管最初与骨骼肌来源因子相关，后续研究拓宽了运动因子的概念，使其包括从骨骼肌、脂肪组织、肝脏和大脑等多个组织释放的运动相关循环因子，这些因子介导器官间通信并贡献于全身水平上对运动的生理反应的整合。
在运动因子表达的众多影响因素中，运动强度被认为是关键变量。然而，关于运动强度如何影响运动因子反应，目前尚未形成明确共识。本综述旨在考察不同运动强度如何影响健康人群各种组织来源的循环运动因子水平，并考虑急性单次运动研究和慢性运动训练干预的证据。
2 材料与方法
本工作设计为叙述性综述而非系统综述或荟萃分析，不声称具有系统性或穷尽性；因此，未进行正式的PRISMA流程图、偏倚风险评估或定量荟萃分析。通过检索PubMed和Google Scholar从数据库建立至2026年3月的相关文献，并辅以对相关综述和原始研究参考文献列表的人工筛选。纳入本综述的特定运动因子的选择以发表研究中报告运动诱导反应的可获得性为指导，特别是提供运动强度信息的研究。
研究纳入标准包括：人体研究、健康参与者、报告运动前后循环运动因子反应、并提供运动强度信息。动物研究、疾病特异性干预研究以及运动强度或循环运动因子结果不明确的研究未纳入主要综合分析。对于每项纳入研究，提取了出版年份、参与者性别和年龄、样本量、运动类型、运动强度、运动频率和持续时间、采血时间以及循环运动因子反应等信息。
运动因子浓度变化的报告在不同研究中存在显著差异。一些研究以特定单位呈现绝对浓度，而另一些仅报告相对或百分比变化而未提供原始浓度值。为提高跨研究可比性，本综述主要使用百分比变化来量化运动诱导的循环运动因子水平改变。这些百分比变化相对于基线（运动前）值计算。对于报告多个运动后时间点的研究，选择运动因子浓度峰值变化的时间点进行展示。
3 运动强度作为健康效益调节因子
3.1 运动强度概述与分类
运动强度是评估运动负荷的关键指标，代表单位时间内的体力消耗幅度及相应的机体生理刺激。通常分为绝对强度和相对强度两类。绝对强度指运动期间机体承受的量化外部物理负荷，是不依赖于个体生理或功能状态的客观常量。相对强度则反映机体对运动负荷产生的生理应激水平，考虑个体生理功能和能力的差异，更适合个性化运动处方。
本综述采用美国心脏协会（AHA)的体力活动评估分类标准：高强度运动定义为VO
2max(%)≥60、HR
max(%)≥70、HRR(%)≥60或METs≥6；中等强度运动定义为VO
2max(%)45–59、HR
max(%)50–69、HRR(%)45–59或METs 3.0–5.9；低强度运动定义为VO
2max(%)≤44、HR
max(%)≤49、HRR(%)≤44或METs≤2.9。对于抗阻训练，强度通常以一次最大重复量(1RM)的百分比衡量：低强度一般定义为<60% 1RM，中等强度为60–80% 1RM，高强度为≥80% 1RM。
3.2 运动强度在提供健康效益中的作用
运动强度是通过调节所诱导生理扰动的程度和性质来影响体力活动健康效益的重要决定因素。不同强度领域诱导 distinct 的代谢和机械需求，进而影响机体的内环境和驱动后续适应过程的信号。在低至中等强度时，运动通常在相对稳定的生理条件下进行，能量需求主要由有氧代谢支持。这导致基质利用、氧气消耗和血液动力学的持续但中度改变，有助于提高代谢效率、心血管功能和抗疲劳能力。相比之下，更高强度的运动导致更显著但短暂的内稳态紊乱，特征为快速能量转换、通过磷酸肌酸分解和糖酵解增加对无氧代谢的依赖、乳酸等代谢产物的积累，以及对骨骼肌的更大机械应激。这些变化不仅产生更高的生理需求，还产生更强的生化和机械信号，可触发更快速或更显著的适应性反应。
4 运动强度如何调节运动因子反应
4.1 运动因子概述
运动因子（exerkines)广义上定义为响应急性和/或慢性体力活动而从骨骼肌、肝脏、脂肪组织、大脑和其他代谢活跃组织释放的运动反应性信号分子。这些因子涵盖广泛的生物活性物质，如肽类、代谢物、核酸和细胞外囊泡，通过内分泌、旁分泌和自分泌途径发挥作用，从而协调对运动的全身生理适应。
自2000年白细胞介素-6 (IL-6)被鉴定为首个肌因子以来，在神经系统、脂肪组织、骨骼肌和肝脏中发现了众多其他运动反应性因子。运动因子在概念上与传统的基于器官的分类如肌因子(myokines)、脂肪因子(adipokines)、肝因子(hepatokines)和神经营养因子不同。这些术语严格按组织来源定义，而运动因子则基于其对运动刺激的反应性定义，无论其来源如何。
基于其主要组织来源或发现地，运动因子可大致分为以下类别：肌因子，如鸢尾素、肌肉生长抑制素(MSTN)和卵泡抑素样蛋白1(Fstl1)，由骨骼肌细胞分泌；肝因子，如成纤维细胞生长因子21(FGF21)和卵泡抑素(FST)，由肝脏分泌；脂肪因子，如瘦素、脂联素和爱帕琳，由脂肪细胞分泌；神经营养因子，以脑源性神经营养因子(BDNF)为典型代表。
4.2 运动强度调节肌因子反应
骨骼肌是运动反应性肌因子的重要来源。
4.2.1 鸢尾素(Irisin)
鸢尾素是一种运动诱导的肌因子，主要通过骨骼肌中的过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α(PGC-1α)/III型纤连蛋白结构域包含蛋白5(FNDC5)信号通路产生。它通过激活棕色脂肪组织和促进白色脂肪组织棕色化来促进能量消耗，从而有助于体重控制和改善代谢健康。
急性运动效应研究表明，鸢尾素水平可能对急性运动产生快速反应。多项研究内直接比较显示：Colpitts等报告急性高强度间歇训练(HIIT)在青少年运动期间升高循环鸢尾素浓度，在多个时间点（7–28分钟）观察到增加，峰值增幅高达81%，而中等强度持续运动(MICE)未诱导显著变化。Tsai等证明单次HIIT增加中年和老年人鸢尾素水平（约8.4%），而MICE未引起可测量的变化。Tsuchiya等报告高强度耐力运动（80% VO
2max)在运动后6和19小时诱导鸢尾素持续升高（分别为18%和23%），而低强度运动（40% VO
2max)降低鸢尾素水平，运动后即刻下降约38%。Huh等对有训练青少年游泳运动员的研究进一步显示，HIIT诱导鸢尾素快速（约30%）且短暂的增加，而MICE仅引起非显著波动。
慢性运动证据在本综述中有限。Adilakshmi等报告8周高强度抗阻训练后显著升高（约248%），而长期中等强度抗阻训练未显著改变鸢尾素浓度。
4.2.2 卵泡抑素样蛋白1(Fstl1)
Fstl1是一种主要由骨骼肌和心脏等组织分泌的糖蛋白型运动因子。它在代谢调节、心血管保护和免疫调节中发挥关键作用。
急性运动研究表明，循环Fstl1水平可能在运动后增加。G?rgens等报告70% VO
2max耐力运动使血清Fstl1水平在运动后30分钟增加约29%。Nam等观察到70% HR
max运动时循环Fstl1水平增加，峰值浓度于运动后即刻达到约高于基线71%。冲刺间歇训练诱导运动后即刻快速增加（约73%）。Ji等进行的多运动强度直接比较显示，HIIT和剧烈持续运动均诱导Fstl1水平大幅增加（分别约175%和100%），而MICE未产生显著变化。
4.2.3 肌肉生长抑制素(MSTN)
MSTN是转化生长因子-β(TGF-β)超家族成员，主要由骨骼肌表达和分泌，作为肌肉生长和分化的负调节因子。
急性运动研究表明，循环MSTN水平可能在运动后降低。Willoughby等进行的不同抗阻训练强度直接比较观察到，高负荷抗阻训练后降低幅度更大（约35.7%），相比之下低负荷条件降低约17%。单强度研究也报告了急性运动后MSTN水平的降低。
慢性运动干预也显示循环MSTN水平的降低。然而，同一人群中的直接比较研究发现，中等强度耐力训练与MSTN水平降低（约16%）相关，而HIIT未产生显著变化，提示运动方式可能作为潜在混杂因素影响MSTN反应的解释。
4.3 运动强度调节肝因子反应
肝脏作为中央代谢器官，是循环蛋白和运动反应性细胞因子的主要来源。
4.3.1 成纤维细胞生长因子21(FGF21)
FGF21是成纤维细胞生长因子家族的208个氨基酸信号蛋白，主要由肝脏分泌。它在能量代谢中发挥关键作用，特别是在糖脂稳态和胰岛素敏感性调节中。
急性运动研究表明，循环FGF21水平可能在运动后增加。Ji等证明HIIT和剧烈持续运动均增加FGF21浓度，而中等强度运动未诱导显著变化。He等报告同一参与者中，中等和高强度耐力运动均增加循环FGF21水平，且较高强度下升高更显著。Morville等报告高强度耐力运动显著升高FGF21，而同一组参与者中高强度抗阻训练未诱导任何变化，提示运动方式可能影响FGF21反应。
慢性运动干预证据有限，一项低强度训练研究报道与循环FGF21水平中度增加相关。
4.3.2 卵泡抑素(FST)
FST是一种主要作为TGF-β家族成员（特别是激活素）拮抗剂的糖蛋白。
急性运动研究表明，循环FST水平可能在运动后增加，但结果因研究和条件而异。He等报告高强度运动后增加更大（约259%），相比之下中等强度运动增加约141%。Willoughby等报告低负荷（50% 1RM）和高负荷（80% 1RM）抗阻训练均于运动后24小时增加FST水平，但低负荷条件下增加更大。
慢性运动证据有限，一项中等强度抗阻训练长期干预研究显示循环FST水平增加约49.1%。
4.4 运动强度调节脂肪因子反应
脂肪因子来源于白色脂肪组织，包括生物活性肽、蛋白质和免疫分子。
4.4.1 瘦素(Leptin)
瘦素主要由脂肪组织分泌并释放入血，作用于下丘脑弓状核调节食欲和饱腹感。
急性运动证据在本综述中有限，仅一项研究显示力竭运动后循环瘦素水平急性降低（约21.4%）。
慢性运动干预报告显示循环瘦素水平在训练后降低。Middelbeek等的直接比较显示，冲刺间歇训练比中等强度运动更大程度降低瘦素水平（分别约23.7%和11.1%）。
4.4.2 脂联素(Adiponectin)
脂联素是由脂肪组织分泌的多功能蛋白激素，在能量代谢和心血管健康中发挥关键作用。
急性运动研究显示变化不一：Kraemer等报告高强度跑步后即刻增加（约10%），而一项中等强度耐力运动研究未报告显著变化。
慢性运动干预显示不同结果：一项4周HIIT计划与脂联素水平增加（约10.7%）相关，而长期中等强度干预和低强度抗阻训练未报告显著变化。
4.4.3 爱帕琳(Apelin)
爱帕琳是一种最初在脂肪组织鉴定并在骨骼肌和心血管系统等组织表达的脂肪因子。
急性运动研究结果显示变异：Kon等报告冲刺间歇运动后爱帕素水平显著增加（约31%），而Son等报告单次力竭运动后未发生显著变化。
慢性运动干预研究表明训练后爱帕素水平可能增加，但纳入本综述的研究主要为单强度干预，缺乏不同强度直接比较。
4.5 运动强度调节脑源性神经营养因子(BDNF)反应
神经营养因子是调节中枢和外周神经系统神经元发育、存活和功能的一类分子。
BDNF是神经营养因子家族成员，广泛分布于中枢和外周神经系统。它促进神经元存活、分化以及轴突和树突生长，在突触可塑性、学习和记忆形成中发挥核心作用。
急性运动研究表明，循环BDNF水平可能在运动后增加。Reycraft等证明随运动强度增加BDNF增加 progressively，冲刺间歇运动产生最高浓度。Ji等报告HIIT使BDNF增加约55%，而中等强度运动未诱导显著变化。一项研究进一步报告高强度运动诱导BDNF显著增加（约275%），峰值浓度约于运动后60分钟出现，而中等强度运动未产生可测量变化。
慢性运动干预证据有限且结果不一：一项中等强度耐力训练计划未报告BDNF循环水平显著变化，而12周低强度抗阻训练与BDNF水平增加（约22.9%）相关。
5 运动因子反应的综合解读
基于本综述纳入的急性运动研究，多种分子报告了循环运动因子的变化。直接研究内比较的数量和考察的运动强度范围在不同运动因子间差异显著。对于BDNF和鸢尾素，部分研究包含不同强度的直接研究内比较并报告较高强度条件下反应更大，尽管此类发现在不同研究和运动条件下并非一致。对于FGF21、FST和Fstl1，有限数量的直接研究内比较提示运动强度可能与某些条件下的反应幅度差异相关。对于MSTN，急性研究提供的不同强度水平比较有限。对于瘦素，急性运动证据限于单一项研究。对于脂联素，急性运动效果发现基于少量单强度研究。对于爱帕琳，急性运动研究主要在高强度条件下进行。
值得注意的是，仅极少数研究在同一实验设计中包含三个或更多运动强度水平的直接研究内比较，突显了当前文献中稳健剂量反应证据的有限可用性。
慢性运动研究数量有限且结果异质性大。对于多种分子，包括鸢尾素、FGF21、FST、爱帕琳、BDNF和脂联素，部分研究报告训练后循环水平增加，而其他研究未报告可测量变化。对于MSTN和瘦素，部分慢性干预观察到循环水平降低，而其他研究未报告显著变化。
6 局限性
本综述存在 several 局限需认识：非系统性设计，未按PRISMA指南进行；主要限制是同一实验框架内缺乏跨多个运动强度的直接比较，大多数可用研究采用单强度方案；研究设计存在显著异质性，包括运动方式差异和参与者特征差异；运动强度的定义和量化不统一；运动后采血时间差异代表额外变异来源；许多研究样本量相对较小；可能存在发表偏倚。
7 结论
基于纳入本综述的研究，运动强度在运动因子反应中的作用似乎复杂且依赖情境。在急性运动研究中，部分直接研究内比较提示较高运动强度可能与某些条件下循环运动因子水平更大的变化相关。相比之下，纳入本综述的慢性运动研究未能提供充分基础来评估运动强度的作用。总体而言，现有证据表明运动强度可能在某些条件下影响运动因子反应，特别是在急性运动期间；然而，当前证据仍然有限且在不同运动因子和运动方案间存在不一致性。
