《Diabetes, Metabolic Syndrome and Obesity》：Effectiveness of Aerobic Exercise on Metabolic Profiles in Women with Polycystic Ovary Syndrome: A Systematic Review, Meta-Analysis, and GRADE Assessment of RCTs
**摘要**
**背景**：多囊卵巢综合征（polycystic ovary syndrome, PCOS）是一种影响育龄女性的代谢和内分泌疾病。PCOS尚无根治性治疗方法，目前主要采取对症管理。采用包含均衡饮食和体育锻炼的健康生活方式是PCOS管理的主要推荐策略。
**目的**：评估有氧运动作为干预手段在改善PCOS女性代谢特征方面的有效性。
**方法**：研究人员在4个数据库（Scopus、MEDLINE（via PubMed）、Embase和Web of Science）中进行了从建库至2025年2月28日的系统性检索。采用Cochrane偏倚风险评估工具2.0（RoB 2.0）进行偏倚风险评估，并使用随机效应模型进行荟萃分析。
**结果**：定性综合共纳入25项随机对照试验（RCT），定量分析纳入5项RCT，总计192名参与者。研究观察到腰臀比出现虽小但具有统计学意义的下降。血脂谱分析显示，低密度脂蛋白（low-density lipoprotein, LDL）胆固醇显著降低。此外，高强度间歇训练（high-intensity interval training, HIIT）通过降低空腹胰岛素水平和稳态模型评估胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）改善了胰岛素敏感性。体重指数（body mass index, BMI）、腰围、总胆固醇和空腹血糖的降低无统计学显著性。甘油三酯和高密度脂蛋白（high-density lipoprotein, HDL）的变化亦无统计学显著性。
**结论**：有氧运动，尤其是HIIT，在改善PCOS女性的局部脂肪分布、LDL胆固醇和胰岛素抵抗方面似乎有效，但关于BMI和激素变化方面的证据仍不确定。需要更大规模、更长周期的RCT来证实这些发现并阐明激素结局。
**PROSPERO注册号**：crd420251003425
**关键词**：多囊卵巢综合征；有氧运动；高强度间歇训练；身体成分；血脂谱；胰岛素抵抗
**引言**
多囊卵巢综合征（PCOS）是影响18-45岁女性的最常见代谢和生殖内分泌疾病之一。根据所用诊断标准（鹿特丹标准、NIH标准和AES标准）的不同，PCOS在全球的患病率介于5.5%至11%之间。PCOS的主要症状包括卵巢多囊样改变、高雄激素血症和月经稀发。除此以外，PCOS女性还面临其他临床问题的高风险，如代谢紊乱、心血管问题、不孕以及胰岛素抵抗、2型糖尿病、高血压、肥胖和血脂异常等合并症。
传统上，PCOS的管理主要基于患者面临的主要问题而进行对症治疗。管理方式主要为药物治疗，采用抗雄激素药物、胰岛素增敏剂（如二甲双胍）和口服避孕药等。然而，这些药物通常伴随多种副作用，且不能解决PCOS的根本病因。为实现可持续管理和长期缓解，研究正逐渐转向非药物/生活方式干预。最新的2023年国际循证指南也推荐将生活方式干预作为PCOS预防和管理的主要策略。生活方式干预由两大主要部分组成：饮食和运动。饮食干预包括各种特定类型的饮食，如富含抗氧化剂、低升糖指数和限热量饮食，这些饮食有助于控制胰岛素抵抗和激素失衡。运动也有助于改善PCOS女性的胰岛素敏感性、减轻肥胖、增强心血管和心理健康，从而可能有助于平衡激素和规律月经周期。
运动是指有计划的、结构化的、重复性的身体活动，通常以增强或维持健康、福祉和身体表现为目标。运动主要有四种类型：有氧运动、力量训练、柔韧性训练和平衡训练。有氧运动可定义为重复的、结构化的身体活动，它能促进代谢系统利用氧气并产生能量。它包括快走、游泳、跑步、慢跑、骑自行车、跳舞等。有氧运动增加肌肉血流量，放松血管壁，提高肺和心脏的耐力，有助于管理心血管健康、血压、血糖指数、体重、炎症和胆固醇水平。定期运动还可降低其他健康问题的风险，如肥胖、2型糖尿病、心血管疾病和心理问题（压力和抑郁）。在2型糖尿病患者中，运动可改善体重减轻、血糖控制，减少内脏肥胖并提高生活质量。
以往研究已探索了各种运动项目对PCOS女性的有效性。各种有氧运动项目，如高强度间歇训练（HIIT）、中等强度持续训练（MICT）、持续有氧训练（CAT）和间歇性有氧训练（IAT），已显示出对PCOS相关结局的益处。它们可以改善PCOS女性的月经规律性、血脂谱和胰岛素敏感性，并减少内脏肥胖和炎症。然而，关于PCOS有效管理的最佳运动类型、强度和持续时间的证据仍不充分。本研究旨在批判性评估现有关于有氧运动对PCOS女性有效性的研究。本综述的证据可指导未来研究，并协助临床实践中为PCOS女性开具运动处方。
**综述问题**：有氧运动能否改善多囊卵巢综合征（PCOS）女性的代谢特征（人体测量学、生化和激素参数）？
**方法学**
**PROSPERO注册**：本研究符合PRISMA-2020指南（系统综述和荟萃分析首选报告项目）标准。研究的PROSPERO注册ID为CRD420251003425。
**PICOS标准**：本系统综述采用以下PICOS术语：
- **人群（Population, P）**：根据任何公认诊断标准（如鹿特丹、NIH或雄激素过多学会标准）诊断为PCOS的女性。
- **干预（Intervention, I）**：符合条件的干预措施包括中等强度持续训练（MICT）、高强度间歇训练（HIIT）、持续有氧训练（CAT）、间歇性有氧训练（IAT）和持续有氧运动训练（CAET）。
- **对照（Comparison, C）**：常规护理、安慰剂、久坐生活方式或无结构化运动干预。
- **结局（Outcomes, O）**：结局指标包括身体成分（BMI、体重减轻、腰臀比和腰围）、生化标志物（血脂谱、甘油三酯、LDL、HDL、血糖、胰岛素抵抗）或激素谱（睾酮、雌激素、LH、FSH、AMH、SHBG）。
- **研究设计（Study design, S）**：随机对照试验（RCT）。
**研究的纳入和排除标准**：根据PICOS方法制定了本系统综述纳入研究的资格标准。
**纳入标准**：研究结构化有氧运动干预对PCOS女性影响且至少包含一个相关主要结局的RCT。此外，研究必须包含持续至少4周的监督或结构化有氧运动项目，并明确说明运动的频率、强度、持续时间和类型。仅纳入以英文撰写的研究。
**排除标准**：排除非随机研究、综述文章、病例报告、会议摘要、社论和致编辑的信函。排除无对照组或未报告相关人体测量学或生化结局的研究。排除参与者伴有与PCOS无关的代谢综合征、内分泌疾病或其他可能混淆结果的全身性疾病的试验。排除动物研究和体外研究。排除非有氧运动干预的研究，如瑜伽、普拉提或无有氧成分的拉伸运动。此外，缺乏明确运动方案的研究、主要关注药物或饮食干预而非有氧运动的研究以及持续时间少于4周的研究亦被排除。
**数据来源和检索策略**：于2025年2月28日在四个数据库中检索文献，包括MEDLINE（via PubMed）、Embase、Scopus和Web of Science。检索策略由关键词及其对应的MeSH词组合而成。检索时应用了英文语言过滤器。
**研究选择和筛选**：从所有数据库检索到的研究汇合后，使用盲法筛选软件RAYYAN进行管理。由一位作者根据标题、作者、期刊、出版年份等方面的相似性手动删除重复研究。标题和摘要的初步筛选由两位作者独立进行，任何分歧通过相互讨论或咨询第三位作者解决，以确保一致性和准确性。全文二次筛选遵循类似过程。两位作者之间的一致性水平在初步筛选中为0.88，在二次筛选中为0.94（通过Cohen's kappa计算）。
**数据提取**：数据提取由两位作者进行；每位作者在最终实施前独立对数据提取工具进行了预测试。数据提取表包括研究细节，如作者、出版年份、研究设计、样本量、参与者特征（年龄、PCOS诊断标准）、干预细节（运动类型、强度、频率、持续时间）、对照细节、结局指标和主要结果。为纳入荟萃分析的研究准备了详细的数据提取表，包括对照组和实验组每个结局的干预前和干预后结果。
**偏倚风险评估（质量评估）**：使用Cochrane偏倚风险评估工具2.0（RoB 2）评估纳入研究的偏倚风险。该工具从五个领域分析每项RCT：“随机化过程中的偏倚、偏离既定干预措施的偏倚、缺失结局数据的偏倚、结局测量的偏倚和报告结果选择的偏倚”。每个领域包含一组特定问题，回答归类为“是”、“否”、“可能是”、“可能否”和“不适用”。根据是否符合标准质量标准，每项RCT被评定为低、中或高偏倚风险。
**效应测量和统计分析**：对具有足够数据的参数进行荟萃分析。使用均数差（MD）、标准差（SD）和比值比（OR）及95%置信区间来估计效应量。对于每个结局，首先计算组内MD（干预后值-干预前值），然后进行组间比较（干预组vs对照组）。正值表示结局增加，负值表示结局减少。差异的SD使用以下公式计算：其中，相关系数（r）使用各组的均值和标准差估计，计算使用Campbell Collaboration效应量计算器进行。定量合成中使用的所有计算均在补充文件S2中呈现。考虑到研究的方法学异质性，进行荟萃分析时采用了随机效应模型。
**证据确定性**：使用GRADE框架（推荐、评估、发展和评价分级）评估证据确定性，使用GRADEpro GDT软件。
**结果**
**研究选择**：从四个数据库检索中共获得895项研究，其中87项为重复。25项研究纳入综述进行定性分析。基于可比较的相似干预和结局，5项研究纳入定量证据合成。研究选择过程以PRISMA流程图显示（图1）。
**研究特征**：本系统综述共纳入2010年至2025年间进行的25项实验研究，尽管对出版年份没有限制。然而，70%的研究仅在2020年之后进行。所有研究均招募了根据鹿特丹标准诊断为PCOS的女性。仅纳入RCT作为研究设计。在这些RCT中，最多的是双臂研究。然而，有5项研究为三臂试验，3项为试点研究，2项为RCT的二次分析，1项为交叉研究。研究数量最多的国家是巴西（n=7），其次是澳大利亚（n=5）和伊朗（n=4）。其余试验来自加拿大、美国、瑞典、挪威、丹麦、意大利、印度和巴基斯坦，各有1或2项试验。样本量范围从17到150。然而，只有1项研究达到了150的样本量；所有其他研究的样本量均小于100。患者在干预后随访2至6个月，只有3项研究随访至6个月，其余研究随访时间少于4个月。纳入的RCT中使用了各种类型的运动干预。研究的主要运动干预类型包括HIIT、MICT、CAT、IAT、CAET以及联合抗阻和耐力训练（COM）。然而，所有研究在类型和对照方面差异很大，因此只有5项研究进一步纳入定量分析。这25项研究的结果已在表1中总结。
**研究主要结局：定量分析**
共5项采用HIIT作为运动干预的研究，每组样本量从8到25不等，总计192名参与者纳入荟萃分析。基于各研究数据的统一可用性，以下参数被考虑纳入定量分析：人体测量学和功能参数、生化参数（如血脂谱和血糖）、HOMA-IR水平以及激素参数（表2）。
**人体测量学参数**：对三个关键人体测量指标进行了汇总分析：体重指数（BMI）、腰围（WC）和腰臀比（WHR），以评估HIIT的疗效（图2）。对于BMI，纳入了五项随机对照试验（n = 172）。总体合并均数差为?0.36 kg/m2（95% CI: ?1.49至0.76；p = 0.527），具有中等异质性（I2 = 39.4%），倾向于HIIT组，尽管结果未显示统计学显著效应。来自三项研究的WC合并均数差也显示HIIT组非显著降低。然而，WHR在HIIT组显示出适度但具有统计学意义的降低（MD = ?0.02；95% CI: ?0.05至0.00；P = 0.0451），研究间无异质性（I2 = 0%）。WHR的这种最小变异和一致趋势表明HIIT可能对局部身体脂肪分布产生有利改变。
**生化血脂谱参数**：所有五项RCT均检查了生化血脂参数，包括总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白（HDL）和低密度脂蛋白（LDL）水平（图3）。只有LDL水平在HIIT组显示出显著降低（MD = ?0.26 mmol/L；95% CI: ?0.35至?0.16；P < 0.0001），研究间无异质性（I2 = 0%）。LDL的预测区间（?0.39至?0.12）进一步支持HIIT组的有利结果。总胆固醇和HDL水平也显示出变化（MD = ?0.14 mmol/L；95% CI: ?0.29至0.00；和MD = 0.06 mmol/L；95% CI: 0.00至0.12），但统计上不显著（分别为p = 0.0547和p = 0.0638）。甘油三酯水平在所有研究以及汇总分析中基本保持不变（I2 = 14.0%）。总的来说，这些发现表明HIIT具有降低致动脉粥样硬化脂质分数（尤其是LDL）的潜力，而对其余血脂参数的影响仍然有限，需要进一步探索。
**基于血糖的代谢参数**：对空腹血糖、空腹胰岛素和稳态模型评估胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）进行汇总分析，以评估HIIT对PCOS女性葡萄糖代谢的影响（图4）。空腹血糖在干预组和对照组之间没有显著变化（MD = 0.12 mmol/L；95% CI: ?0.08至0.33；p = 0.2403），具有相当大的异质性（I2 = 86.9%），主要由一项离群RCT驱动。通过排除离群研究进行敏感性分析，将异质性降至0%，但仍未观察到显著变化（MD为0.01 mmol/L，95% CI: ?0.11至0.14；p = 0.8416）。有趣的是，HIIT在空腹胰岛素（MD = ?2.44 μIU/mL；95% CI: ?3.43至?1.45；P < 0.0001）和HOMA-IR（MD = ?0.49；95% CI: ?0.67至?0.30；p< 0.0001）方面显示出统计学显著降低，两者均无异质性（I2 = 0%）。这些结果突出表明，HIIT可能不会直接降低空腹血糖，但它显著调节胰岛素动力学，突显其在管理代谢结局方面的潜力。
**激素参数**：在使用HIIT作为运动干预的五项研究中，只有2项研究检查了激素参数（SHBG和睾酮）；因此，该结局未进行定量合成。Almenning等人（2015）报告SHBG显著降低，但睾酮水平无变化。Kiel等人（2021）出人意料地报告干预组睾酮和SHBG非显著增加。如表1所述，涉及其他有氧运动干预的研究也报告了激素参数的显著改善，如睾酮、SHBG、LH、FSH和DHEAS。
**偏倚风险**：使用Cochrane RoB2工具对RCT进行偏倚风险评估，Kappa评分为0.89，表明可靠性高。所有纳入研究的偏倚风险及总体总结见图5。从总结中可见，45%的研究显示低偏倚风险，13%的研究显示高偏倚风险。高风险主要出现在领域4（结局测量中的偏倚）。在领域1、2、4和5观察到不明确的偏倚，其中领域5（报告结果选择中的偏倚）的不明确风险最大。
**GRADE分析**：在本研究中，评估了高强度间歇训练（HIIT）与安慰剂运动相比对多个人体测量学、血脂和代谢结局领域的影响，进行了GRADE证据合成。来自随机对照试验的发现一致证明支持HIIT有益作用的高确定性证据，尽管在少数参数的偏倚风险领域存在一些解释。在腰围、腰臀比、总胆固醇、LDL胆固醇以及包括空腹胰岛素和HOMA-IR在内的胰岛素敏感性指标等参数中观察到有益效果。虽然BMI在HIIT后显示出轻微增加，但腰围和腰臀比显示出降低趋势。血脂谱结局显示出阳性结果，HIIT显著降低总胆固醇和LDL，尽管对甘油三酯和HDL的影响很小或不明确。血糖反应在空腹血糖方面基本中性，但胰岛素敏感性的改善显著。GRADE评估显示所有结局均具有高置信度，这证明了研究间的一致性、精确性和充分的方法学严谨性。即使某些对汇总分析有贡献的研究存在一些担忧，如随机化或选择性报告的问题，这些也不足以降低证据的确定性。HIIT是一种强大的非药物干预措施，可改善心脏代谢健康，证据表明其总体效应方向在大多数健康指标上均倾向于HIIT。结果表明，HIIT可纳入循证健康促进中，因为即使与低强度安慰剂运动相比，它们也能产生有意义的生理变化。这一综合为将HIIT方案纳入旨在改善代谢、心血管和人体测量学健康特征的干预措施提供了强有力的支持。
**讨论**
本系统综述和荟萃分析为结构化有氧运动干预，特别是高强度间歇训练（HIIT），对诊断为PCOS的女性的人体测量学、代谢和激素参数的影响提供了全面证据。汇总结果显示，HIIT显著改善WHR、LDL、胆固醇、空腹胰岛素和HOMA-IR。相比之下，BMI、WC、空腹血糖、甘油三酯、HDL胆固醇或大多数激素标志物未观察到统计学显著效应。与近期PCOS指南对生活方式干预日益增加的关注一致，本研究结果强化了有氧运动对PCOS发病机制核心的代谢紊乱的治疗潜力。女性进行的常规运动方案主要包括不同强度（中等至剧烈）的各种形式的有氧运动。其他一些是某种类型的抗阻训练治疗或联合抗阻和有氧干预。
纳入的许多研究是随机对照试验，少数为交叉RCT或多臂试验。大多数干预涉及监督或结构化运动项目（如有氧、间歇或抗阻训练）、饮食调整（如表1所示的食物方法）和/或联合生活方式方法；对照组通常包括无干预、标准护理或安慰剂补充剂。在这些研究中，大多数运动每周进行3次，每次30-50分钟，干预周期从16周到6个月不等。评估包括身体成分（BMI、腰臀比）、生化参数（HOMA-IR、空腹血糖、血脂谱）和激素标志物（睾酮、SHBG、LH/FSH比值）。在荟萃分析结果中，尽管排除了HIIT方案，但空腹血糖观察到高度异质性（I2 = 86.9%），这是由于运动方案的差异，包括研究间强度、持续时间和总干预期的不同。大多数试验在人体测量学和代谢参数以及激素水平方面显示出积极变化；然而，关于周期规律性和高雄激素血症的数据存在矛盾。在PCOS症状和健康风险的管理中，进行结构化运动和生活方式改变具有优势。
在本研究中，特别是高强度间歇训练（HIIT）干预符合荟萃分析的条件。在这些研究中，HIIT运动每天进行30至60分钟，每周三次。然而，干预的总持续时间在2至6个月之间变化；只有Kiel等人（2021）在4个月干预后对患者进行了6个月的随访。结果显示，HIIT干预在纳入的研究中并未显著改变BMI或腰围，但它产生了适度但统计学显著的腰臀比降低。这意味着体脂的有益重新分布，这可能对PCOS女性的代谢和心血管结局产生积极影响。另一项系统综述表明，定期运动可能会减少PCOS女性的腰围并改善心肺适能。一项网络荟萃分析表明，营养补充剂和低热量饮食、持续有氧运动和太极拳（一种中国冥想练习）的组合是改善PCOS女性人体测量学参数（体重、BMI、WC和WHR）的最佳干预策略。我们的发现与早期荟萃分析一致，这些分析报告了PCOS女性在结构化运动干预后胰岛素抵抗的改善。然而，与一些先前综述建议BMI适度降低不同，我们的汇总分析未显示显著的BMI变化，这可能是由于较短的干预持续时间和较小的样本量。
血脂谱的荟萃分析结果显示，HIIT干预后LDL胆固醇显著降低，对总胆固醇有临界效应。在其他血脂指标（如HDL和甘油三酯）中观察到非显著变化，表明需要额外的长期研究来确证HIIT更广泛的调脂能力。关于激素参数的证据仍不确定。基线雄激素水平的变异性、小样本量、检测方法的差异和短期干预持续时间可能解释这些差异。激素结局还受到月经周期时间和其他生活方式因素的影响，这些因素并非在所有研究中都一致。
卵泡微环境的变化与PCOS的生殖问题有关。Moreira MV等人（2023）进行的一项系统综述显示，接受体外受精（IVF）的PCOS女性卵泡液成分发生变化。这些包括氧化应激增加、炎症和生长因子改变，这些可能进一步对卵母细胞质量和辅助生殖技术（ART）结局产生负面影响。尽管如此，我们综述中的大多数RCT未评估排卵、月经规律性或ART结局。
本研究的结果为HIIT对胰岛素抵抗标志物的有益作用提供了强有力的证据。空腹胰岛素和HOMA-IR均出现显著且一致的改善，变异很小，证明HIIT是改善PCOS女性胰岛素动力学的强大非药物替代方案。像抗阻训练和有氧运动这样的体育活动在肌肉收缩过程中改善葡萄糖吸收，从而增加胰岛素敏感性。一项荟萃分析（19项RCT，777名受试者）也揭示，运动可能改善身体成分、胰岛素抵抗和心肺参数。改善更多依赖于运动强度而非持续时间。与我们的研究一致，另一项荟萃分析（7项RCT，423名受试者）也指出，HIIT干预可能改善PCOS女性的BMI和HOMA-IR。最近的一项网络荟萃分析显示，药物干预与计划饮食和运动相结合是超重和肥胖PCOS患者备孕的最有效策略。
本系统综述表明，运动，特别是HIIT，可能改善PCOS相关的代谢参数，如血脂谱和胰岛素抵抗。然而，存在显著的证据空白，限制了将其整合到临床实践中。因此，需要高质量、大规模、长期的研究来优化运动方案和策略，以有效管理PCOS。
**研究局限性**
本综述有几个局限性。首先，荟萃分析纳入的研究和参与者数量较少，限制了结果的普适性。其次，运动方案的异质性（运动强度、容量和类型）可能影响了汇总结果。第三，短期干预持续时间限制了对长期结局的洞察，这对于PCOS这样的慢性病高度相关。激素结局的报告有限，进一步限制了对运动影响高雄激素血症的解释。最后，由于研究数量少，无法评估发表偏倚，因此汇总结果可能提示需要谨慎解释。
**未来展望**
未来关于PCOS运动的随机对照试验应以足够大的样本量、多中心模式进行，以产生更可靠的临床证据。还需要更长随访时间的试验来评估干预措施的长期益处和可持续性。此外，需要为每种运动类型制定和验证标准化方案，包括其单次持续时间、频率和最佳干预长度。此外，关于激素结局的证据仍然有限，因为只有少数评估睾酮和SHBG等参数的RCT。因此，关于有氧运动对高雄激素血症影响的结论仍不确定。
**临床意义**
本研究结果支持将结构化HIIT方案纳入PCOS女性的常规管理中。每周三次、每次30-50分钟、至少持续12周的运动处方似乎足以在无显著体重减轻的情况下，产生胰岛素敏感性和LDL胆固醇的临床相关改善。临床医生在咨询患者时应强调这些代谢益处，因为它们代表长期心脏代谢风险的显著降低。当前的PCOS指南强调生活方式改变作为一线治疗；我们的综合通过提供HIIT作为实用、非药物干预的高确定性证据，强化了这一建议。虽然激素结局仍不确定，但胰岛素动力学和脂质分数的持续改善证明在临床实践中优先考虑HIIT是合理的，同时应理解体重减轻可能不是成功的主要标志。
**结论**
这些结果强调了结构化有氧运动作为PCOS管理辅助治疗方式的重要性。我们的荟萃分析显示，HIIT可以改善PCOS女性的WHR、LDL水平、胰岛素水平和HOMA-IR。然而，对于其他结局，证据仍不确定。为了更好理解运动诱导的益处对PCOS的可持续性，未来研究应优先进行高质量、大规模、标准化结局报告和延长随访期的RCT。
