大吃大喝后喜欢用运动来补救?最新研究:可能造成心脏损伤!高脂高热量饮食后,中等/高强度运动会促使体内脂质重新分配,增加心脏负担

学术   2025-01-19 07:51   上海  

近年来,肥胖症已成为全球公共卫生领域的一大挑战,其影响已从发达国家蔓延至发展中国家。根据2024年《柳叶刀》发布的研究报告,全球肥胖人口已突破10亿大关。在我国,这一问题同样严峻,成年居民中超重比例达到34.3%,肥胖率则为16.4%。


当我们深究肥胖的根源,不难发现两大关键因素:高热量饮食和缺乏体育活动。由此,「管住嘴迈开腿」成了无数人减肥的口号。不过,亲身经历过减肥的人都知道,“管住嘴”何其难,到处都是诱惑!同事或是同学随手分享的小零食、朋友邀请一起去的火锅、烤肉聚餐、亦或是搞活动一起拼单的奶茶,都成为了减肥路上的“绊脚石”。


每当吃完这些高热量食物后,你是不是会心怀愧疚?然后想着赶紧去健身房或者球场运动消耗一下摄入的多余热量?这种“先放纵再补救”的模式,几乎是很多人的一种习惯。但你知道吗?这种习惯实则并不健康!


近日,来自空军军医大学、中国人民解放军第901医院、西安国际医学中心医院等的研究人员通过实验揭示了一个令人惊讶的事实:适度强度间歇性运动虽然可以减少全身脂肪沉积,却可能加重心脏损伤,特别是在高脂高热量饮食的背景下。


doi:10.1038/s41467-025-55917-8


实验设计与方法


本研究选择了C57BL/6J小鼠作为实验对象,所有小鼠在8周的时间里接受了不同的饮食处理:一组喂养普通饲料(正常饮食,10%热量来自脂肪),另一组则喂养高脂高热量饮食(HFCD,60%热量来自脂肪),以模拟人类不健康的饮食习惯。


饮食干预后,无论是普通饮食还是高脂高热量饮食的小鼠,都被随机分配到三个运动强度组中之一:低强度运动(LIE)、中等强度运动(MIE)或高强度运动(HIE)。每个运动组的小鼠都按照特定的训练方案进行锻炼。


为了评估不同运动强度对心脏健康的影响,研究人员记录了多个生理参数的变化,包括小鼠体重变化、血糖浓度及其随时间的变化趋势、血清中的甘油三酯、总胆固醇、高密度脂蛋白(HDL)和低密度脂蛋白(LDL)水平、白色脂肪组织的重量、血清胰岛素水平等等。此外,为探究中等强度运动如何影响体内脂质分布,研究人员通过标记有13C的棕榈酸和荧光染料追踪了小鼠体内脂质的流向,并通过组织切片染色来直观展示肝脏、骨骼肌和白色脂肪组织中的脂质沉积情况。


中等强度运动对小鼠全身代谢和心脏功能的影响


首先是肥胖模型的构建,结果显示,与普通饲料(CD)喂养的小鼠相比,高脂高热量饮食(HFCD)喂养的小鼠表现体重增加明显,血糖、血清甘油三酯(TAG)、总胆固醇(Chol)、高密度脂蛋白(HDL)和低密度脂蛋白(LDL)浓度显著升高,以及白色脂肪组织(WAT)重量增加,提示C57BL/6J 小鼠出现了肥胖。


既往报道中等强度运动(MIE)对减肥和心脏保护有诸多益处,因此该运动强度为主要研究对象。令人惊喜的是,尽管中强度运动增加了 CD 喂养和 HFCD 喂养小鼠的食物摄入量和卡路里摄入量,但接受中强度运动的小鼠体重、血糖、TAG 和 Chol 浓度显著降低,这表明,中强度运动可预防 HFCD 喂养小鼠肥胖、高血糖和高血脂的发生。此外,中强度运动还减轻了 HFCD 喂养小鼠的 WAT 重量,但不能改善HFCD 喂养小鼠的胰岛素敏感性。


图:中等强度运动可预防HFCD喂养小鼠患肥胖症和代谢综合征


那么问题来了,既然中强度运动可预防全身代谢紊乱的发生,那么,中强度运动是否能抵御高脂高热量饮食(HFCD)诱导的心脏功能障碍呢?结果并非想象中那么美好。


研究结果揭示了一个令人担忧的现象:尽管中强度运动能够改善一些代谢指标,但它并未能阻止 HFCD 对心脏造成的损害。实际上,HFCD 喂养的小鼠出现了不同程度的心脏功能障碍,而中强度运动竟然进一步加剧了这种情况。具体来说,中强度运动提升了 HFCD 喂养小鼠的心脏肥大程度,并且增加了心脏纤维化指标和病理性肥大生物标志物水平。


不同运动强度对 HFCD 喂养小鼠心脏的影响


随后,研究人员探究了运动强度是否会影响运动对 HFCD 喂养小鼠心脏的作用。结果表明,三种强度的运动都能够预防 HFCD 喂养小鼠肥胖和代谢综合征的发展,其中高强度运动最为有效。超声心动图检测结果显示,低强度运动能够改善心脏健康,而中强度或高强度运动会导致 HFCD 喂养小鼠出现严重的心脏功能障碍,加重心脏损伤,降低心脏功能相关指标,增加心脏病理改变。


图:高强度和中等强度运动加剧HFCD诱导的心脏功能障碍,而低强度运动改善心脏健康状况


中等强度运动影响HFCD喂养小鼠心脏的机制


最后,研究人员探究了中强度运动诱导的心脏损伤相关的潜在代谢变化与内在机制。中等强度运动(MIE)对心脏的影响机制较为复杂。具体而言,对于接受高脂高热量饮食(HFCD)喂养的小鼠,中等强度运动促使体内脂质从肝脏和白色脂肪组织(WAT)重新分布至心脏,导致心脏脂质摄取显著增加。与此同时,还削弱了心脏内脂肪酸氧化(FAO)的能力,使得心肌细胞无法有效处理额外流入的脂质,从而加剧了HFCD诱导的心肌内脂质积累。


更进一步的研究揭示,中等强度运动对HFCD喂养小鼠的心脏功能造成了双重打击:它进一步损害了心脏的脂肪酸氧化能力和线粒体功能。实验数据显示,线粒体呼吸链复合物的活性降低,这直接影响到能量生产的效率;同时,线粒体的形态与结构也发生了改变,表明其健康状况受到了严重影响。这些变化共同作用,导致了心脏能量代谢的紊乱,进而加重了心脏损伤的风险。


图:中等强度运动(MIE)加剧了HFCD诱导的心脏脂质积累


小结


这项研究揭示了一个重要的发现,即在某些情况下,运动反而会带来负面效果,特别是对于那些长期“管不住嘴”的人来说,仅仅依靠增加运动量或不是解决问题的最佳途径。此外,研究还强调了个体化健康管理的重要性,因为每个人的身体状况都是独一无二的,所以最合适的运动方式也应该因人而异。


最后,该研究提醒我们,在减肥或是塑形时,应避免走入“暴饮暴食+疯狂运动”的误区,以真正实现健康的生活方式!


参考文献:

Geng J, Zhang X, Guo Y, et al. Moderate-intensity interval exercise exacerbates cardiac lipotoxicity in high-fat, high-calories diet-fed mice. Nat Commun. 2025;16(1):613. Published 2025 Jan 12. doi:10.1038/s41467-025-55917-8


撰文|DD、青叶

编辑 | 阿拉斯加宝

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