有氧运动诱导的棘皮素分泌与ApoE缺陷小鼠内皮功能改善及动脉粥样硬化减轻相关

运动为何对动脉重要

有氧运动，如慢跑或骑行，被广泛推荐用于保护心血管，但实现这种保护的体内信使仍在被发现。本研究以小鼠为对象，聚焦于一种由运动肌肉释放的类激素分子——棘皮素。研究者探讨棘皮素是否有助解释定期有氧活动如何使动脉保持弹性、抑制炎症并减缓可导致心肌梗死和中风的脂质斑块堆积。

动脉如何被堵塞

动脉粥样硬化是一个缓慢的长期过程，脂质沉积和炎性细胞在动脉壁积累，使血液通过的通道变窄。健康动脉的内表面由控制血管扩张、限制炎症并防止血细胞过度黏附于血管壁的细胞衬里。 当这层内皮功能受损时，血管失去正常舒张能力，并转向更易炎性和斑块形成的状态。在本研究使用的小鼠模型中，基因缺陷配合高脂饮食会迅速驱动这种不良重塑，从而能够测试运动如何改变疾病进程。

一种具有保护潜力的肌肉信号

肌肉不仅仅负责运动，它们还是一种内分泌器官，在运动时向血液释放称为肌肉因子的少量蛋白。棘皮素就是其中之一，由肌肉蛋白FNDC5切割释放而产生。既往研究表明，给予动物额外的棘皮素可以改善血脂和血管功能，且经常运动的人往往具有更高的棘皮素水平。关键未解的问题是，是否由有氧训练自然提升的棘皮素实际上与血管更健康、斑块更少有关，尤其是在易患血管疾病的机体中。

研究者在小鼠身上做了什么

研究团队研究了三组小鼠：保持不动的健康对照组、保持不动的易斑块组，以及可自由使用跑轮、运动16周的易斑块组。所有易斑块小鼠都喂以高脂饮食以加速动脉损伤。科学家测量了小鼠的跑动距离、体重、体脂和血胆固醇。他们还检查了主动脉（心脏输出的主干动脉）的斑块数量、炎性分子的存在以及血管对舒张信号的反应能力。同时测定了血液中棘皮素水平、腿部肌肉中FNDC5的活性，以及动脉壁中产生一氧化氮（一种有助于血管扩张并保护免受炎症的气体）的关键酶的水平。

运动、棘皮素与更平静的动脉

不运动的易斑块小鼠体重增加、腹部脂肪增多，并表现出非常高的胆固醇水平和主动脉大面积斑块。它们的血管舒张功能差，并显示出高水平的炎性标志物和吸引免疫细胞的粘附分子。这些小鼠的肌肉中FNDC5活性较低，血中棘皮素含量减少。相比之下，选择性经常跑动的小鼠更为精瘦，有害胆固醇较低，尽管同样吃高脂饮食但斑块面积更小。它们的血管更易舒张、炎症较少，并显示出更高水平的一氧化氮合成酶。重要的是，运动小鼠肌肉中FNDC5活性和血中棘皮素水平更高，且棘皮素水平与更好的血管功能、更低的血脂和更少的斑块密切相关。

这对日常健康意味着什么

综上所述，研究结果表明，当肌肉在定期有氧运动中收缩时，会释放更多棘皮素，这一增加与动脉更有弹性、炎症更轻和脂质沉积更少相关。尽管这些结果来自小鼠，需要在人类中进一步验证，但它们支持这样一种观点：肌肉来源的信号有助将体力活动转化为心血管保护。简而言之，使肌肉保持活跃可能有助于让你的血管保持更年轻，不仅仅是通过燃烧卡路里，而是通过向全身发送具有保护作用的化学信息。

引用: Inoue, K., Fujie, S., Uchida, M. et al. Aerobic exercise-induced irisin secretion is associated with improved endothelial function and reduced atherosclerosis in ApoE-deficient mice. Sci Rep 16, 12614 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39903-8

关键词: 有氧运动, 棘皮素, 动脉粥样硬化, 内皮功能, 一氧化氮