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摘要

背景

我们对青春期前儿童瘦素和脂联素浓度与能量消耗之间关系的理解存在文献空白。健康干预计划(b.e.h.i.p)期间的生化评估研究旨在调查高强度运动对超重和肥胖男女儿童脂肪细胞因子的影响。

客观的

我们评估了10周高强度运动计划对青春期前肥胖儿童脂肪细胞因子浓度的影响。

研究设计与方法

试验前后交叉设计(N=27;控制= 11;干预=16)，25名5 - 10岁的超重儿童完成了为期10周的渐进运动干预。分析空腹血液样本中的瘦素、肿瘤坏死因子-α (TNF-α)、白细胞介素-6 (IL-6)、胰岛素、脂联素、可溶性瘦素受体(SLR)和葡萄糖浓度。在干预前和干预后分析之间以及干预后和研究后分析之间，所有变量在多达四个时间点上重复采样。

结果

瘦素的平均浓度在干预参与者中下降了7.77 ng/mL，并且这种变化在男性比女性更明显(p=0.05)。虽然单反比没有显著变化(p=0.9762)，但男性的浓度增加明显大于女性的负变化(p=0.04)。所有干预参与者的FLI也从2.00显著下降到1.55;男性下降幅度大于女性(p=0.01)。脂联素在所有干预参与者中显著增加了6.07 ng/mL，但性别差异不显著(p=0.28)。在脂肪细胞因子、胰岛素、葡萄糖和HOMA评分方面没有进一步显著的性别差异。

结论

一项循序渐进的高强度运动计划显示，超重和肥胖儿童脂联素浓度增加，瘦素浓度降低。

关键字

瘦素，脂联素，小儿，肥胖，运动，高强度，身体组成

简介

肥胖与许多急性和慢性健康问题和早期死亡有关。2004年加拿大社区健康调查(CCHS)报告说，在过去25年里，2-17岁儿童的超重率和肥胖率分别为26%和8%，超重率增加了一倍多，而肥胖率增加了三倍[1]。具体来说，7-13岁的超重加拿大人男性和女性的比例分别为33%和26%，而肥胖患病率约为20%。许多合并症与肥胖有关;因此，开发新的方法来降低这些增长的速度是很重要的。

确定肥胖风险的一种方法是通过使用生物标志物，如瘦素或脂联素。这是健康人体中最丰富的两种脂肪细胞衍生激素，或脂肪细胞因子[3,4]。它们在调节身体组成和与肥胖相关的低级别炎症状态中很重要。还需要进一步的研究来确定这些生物标志物的潜在效用，以阐明它们在确定和监测适合特定干预的儿童[5]方面的作用。这些研究的结果将更好地阐明肥胖生物标志物[6]的潜在作用。

与肥胖相关的基因的发现，是控制体重的调节系统的重要生理证据ob基因和它的蛋白质瘦素[7]。自发现以来，瘦素已被报道在长期能量平衡系统中发挥作用，并调节脂肪和葡萄糖代谢[8]。瘦素与体重指数(BMI)和脂肪量呈正相关，与无脂肪量呈负相关，肥胖儿童和青少年的瘦素水平通常高于肥胖儿童和青少年。这在健康[9-11]和肥胖[12-14]的儿童和青少年中都可见到。此外，瘦素及其受体的研究为其调节食欲、产热和代谢[8]提供了证据。鉴于瘦素在调节长期能量摄入方面的作用及其与脂肪量的正相关性，它可能作为一种生物标记物，具有临床实用价值，可以识别有超重或肥胖风险的儿童。

瘦素受体(Ob-R)直接与瘦素蛋白相互作用。由于选择性剪接，Ob-R存在于多个异构体中，每个异构体都有一个较大的胞外、跨膜和可变的胞内结构域[15]。obr - re是可溶性瘦素受体(SLR)，也是血中[16]中主要的瘦素结合蛋白。SLR浓度的检测很重要，因为总瘦素、游离瘦素和结合瘦素的不同浓度都可能对各自的[6]起关键作用。肥胖个体的瘦素与单反比值显著升高[17,18]。当SLR浓度降低时，释放的游离瘦素浓度较高，肥胖患者的循环瘦素浓度相对高于正常水平。SLR浓度的降低可能表明Ob-R功能降低，是瘦素抵抗的迹象[18-20]。从文献中还不清楚青春期前儿童自由瘦素浓度是如何变化的。此外，青春期前儿童的体育活动强度对总瘦素和游离瘦素浓度变化的影响仍有待确定。有人建议，除了计算和控制热量摄入[6]之外，还应制定运动干预计划，包括各种较长时间、更大强度的运动。

4个独立的研究小组在20世纪90年代中期发现了脂联素[21-24]。它是脂肪细胞[22]中发现的最特异性和最丰富的转录本，与非肥胖儿童、青少年和成人相比，肥胖儿童、青少年和成人的转录本普遍较低[25-28]。实验证据表明，脂联素在提高胰岛素敏感性、调节能量稳态、抗炎、抗动脉粥样硬化等方面具有重要作用[29-33]。它是肥胖、胰岛素抵抗和致动脉粥样硬化脂蛋白[34]之间的重要分子联系。

众所周知，体重减轻会增加脂联素的浓度。这见于6-15岁的肥胖儿童，他们接受了一年的低强度体育锻炼、营养教育和行为治疗。体重显著减轻的儿童和青少年的脂联素浓度显著增加。相比之下，那些体重没有显著下降的人的脂联素浓度没有显著变化。脂联素的增加也显示在一组肥胖青少年在减肥计划[36]后。在肥胖青少年中，适度限制能量摄入和定期进行中-高强度体育活动可诱导体重和组成、脂质氧化和血液参数[36]的有益变化。目前尚不清楚这些干预措施是否只对超重和肥胖的青春期前儿童有相同的结果，因为这些儿童的能量消耗对脂联素的直接影响尚不清楚。

目前，关于青春期前儿童瘦素和脂联素浓度与能量消耗之间关系的研究尚存在空白。健康干预计划(b.e.h.i.p)期间的生化评估研究旨在调查高强度运动对超重和肥胖男女儿童脂肪细胞因子的影响。具体来说，这篇论文讨论了10周高强度运动计划对青春期前肥胖儿童脂肪细胞因子浓度的影响。

材料与方法

研究设计和参与者

研究方法、项目描述和详细干预措施已在[37]之前介绍过。b.e.h.i.p(健康干预方案期间的生化评估)的干预部分包括每周两次体育活动课、三次营养课和两次家长课。以下各段将概述设计、锻炼计划和干预措施。

采用前后试验交叉设计，包括10周的干预。A组进行初步干预，B组作为对照组进行监测。干预前10周后，A组为随访组，B组参加干预。b.e.h.i.p招募的参与者是青春期前超重或肥胖的男性和女性儿童，年龄在5到10岁之间，来自加拿大阿尔伯塔省卡尔加里的家庭。共有27名儿童参与了这项研究。A组有16人，B组有11人(表1)。B组有2人在干预结束前退出研究，原因是个人家庭问题超出了研究范围。所有参与者都获得了父母的同意和儿童攀登，并遵循适当的人体实验标准。卡尔加里大学的大学研究伦理委员会批准了这项研究方案。

	A组+一个(平均值±标准差)	B组b(平均值±标准差)	假定值
年龄(岁	8.5±1.5	8.8±1.1	0.5615
女	8.1±1.6	9.0±1.7	0.4158
男性	9.4±0.9	8.8±0.9	0.2262
重量(kg	51.6±15.3	50.1±10.1	0.7750
女	48.4±15.7	50.6±6.3	0.8265
男性	58.5±13.2	49.9±11.5	0.2412
身高(厘米	138.0±10.7	142.7±9.6	0.2461
女	134.8±10.9	148.7±8.5	0.0650
男性	145.0±6.7	140.5±9.5	0.3797
WC (cm	80.0±10.6	76.6±7.5	0.4076
女	78.6±11.4	72.9±4.5	0.4196
男性	82.0±9.3	77.9±8.2	0.9773

表1。参与研究时的参与者特征。

+:交叉;^一个n = 16 (F = 11;M = 5);^bn = 11 (F = 3;M = 8);腰围

锻炼计划的中心是，到第十周，每节课都逐步增加高强度锻炼，总共20分钟。高强度定义为心率≥受试者心率的75%_马克斯[38]。在每次锻炼期间，使用Actiheart监测器(respiratory onics, Inc/Mini Mitter Co.， Bend, Oregon)或Polar心率监测器(RS400, Polar Electro Canada Inc, Lachine, Quebec)定量评估身体活动。两名经认证的讲师阿尔伯塔省健身领导认证协会促进运动课程。

身体健康和身体成分评估

所有参与者都获得了身高(HT)、体重(WT)和腰围(WC)。这些测试都是穿着轻便的衣服，并由注册运动生理学家进行。儿童的脂肪质量百分比(%FM)、无脂肪质量百分比(%FFM)、躯干脂肪和骨密度(BMD)从DEXA仪器(Hologic QDR 4500A扫描仪，Hologic Inc, Waltham, MA)中获得(表2)。

表2。为子变量和父变量收集的所有变量。

	参与者的特征	肥胖的测量	血液测量	其他*
孩子	HT, WT，年龄，HR, BP	WC BMI百分位DEXA	TG, TC, HDL-C, LDL-C, TC:HDL-C，瘦素，SLR, IL-6, TNF-α，脂联素，胰岛素，葡萄糖	肌肉力量和柔韧性，LSI, 3天饮食记录
父	HT, WT，年龄，FEAH	WC,体重指数	TC

HT =身高，WT =体重，HR =心率;BP =血压;WC =腰围，DEXA =双能x线骨密度仪;BMI =体重指数;甘油三酯;TC =总胆固醇;HDL-C =高密度脂蛋白;LDL-C =低密度脂蛋白;可溶性瘦素受体;IL-6 =白细胞介素6; TNF-α = tumour necrosis factor-alpha; LSI = leisure survey index; FEAH = Family Eating and Activity Habits Questionnaire

血液样本分析

评估内稳态模型(HOMA)测定受试者胰岛素敏感性[(胰岛素(µU/mol) X葡萄糖(mmol/L)) / 22.5][39]。自由瘦素指数(FLI)定义为瘦素/SLR。

血清瘦素、肿瘤坏死因子-α (TNF-α)、白细胞介素-6 (IL-6)和胰岛素用人血清ELISA脂肪因子Lincoplex试剂盒(Linco Research, St. Charles, Missouri)进行分析。制造商报告的检测内和检测间差异分别为1.4-7.9%和< 21%。报道的对瘦素、TNF-α、胰岛素和IL-6的敏感性分别为85.4 pg/mL、0.14 pg/mL、50.9 pg/mL和1.6 pg/mL。用人ELISA试剂盒(Alpco Diagnostics, Salem, New Hampshire)分析脂联素浓度。检测限为100 pg/mL，检测内精密度为3.84% (1.86 μg/mL) ~ 2.97% (23.36 μg/mL)，检测间精密度(变异系数)为5.15 (2.5 μg/mL) ~ 2.84% (24.82 μg/mL)。同样，可溶性瘦素受体使用了人ELISA (Bio Vendor, Candler, North Carolina)。制备确定的检测限为0.4 ng/mL，检测内精密度为6.5 ~ 10.0%，检测间精密度为4.2 ~ 9.9%。人胰岛素浓度ELISA (Linco Research, St. Charles, Missouri)的制造确定检测限为2 μU/mL，检测内精密度为6.94% (7.0 μU/mL)和4.64% (120.5 μU/mL)，检测间精密度为10.2% (6.2 μU/mL)和9.1% (120.9 μU/mL)。葡萄糖浓度用葡萄糖trinder测定法测定(斯坦比奥实验室，Boerne, TX)。制造商报告的日内精度变异系数为1.6%(15.56±1.11 mmol/L)和1.2%(17.33±3.4 mmol/L)，而日内精度为3.0%(15.56±1.11 mmol/L)和2.0%(17.33±3.4 mmol/L)。

统计分析

对所有连续变量进行正态性检验。瘦素、FLI和HOMA呈偏态分布。自然对数变换使这些变量得到更多的正态分布，因此所有的分析都在自然对数尺度上完成。来自Actiheart监测器的bmi百分位数、能量消耗和活动计数也不是正态分布(高度向左倾斜);这些变量没有经过转换而归一化，需要进行非参数分析。

除需要非参数分析的变量外，结果报告为均数±标准差(SD)。中位数为±25^th和27^th四分位区间(IQR)。用Student 's分析基线、干预前与干预后、干预后与研究后变量的比较t使用成对和非成对条件(视情况而定)测试连续变量。同样，非参数分析使用Wilcoxon符号秩检验进行配对分析，而Mann-Whitney U检验(Wilcoxon秩和)比较两个独立组。以性别为协因子，对连续变量进行协方差分析。

所有变量包括血液标记、身体成分和参与者的基本特征重复采样。在干预前和干预后分析之间，在干预后和研究后分析之间，有多达4个时间点。这些被分析响应特征分析，以说明重复测量的变量在一个个体。响应特征分析，或两阶段分析，将每个参与者的多个响应简化为一个具有生物学意义的响应，该响应简明地表征了数据结构[40]。在目前的研究中，从四个测试点的平均斜率确定了每个参与者的每个连续变量的兴趣。响应特征分析是分析重复测量数据的一种直接的方法，可以很好地管理缺失数据，并可以用Student 's解释斜率变化的意义t测试[40]。的t本研究中的测试评估了平均斜率变化是否显著不同:1)在干预组或对照组中，每组所有参与者和控制性别的每组参与者从零开始;2)在所有干预组参与者中，分别对每个性别和控制性别的参与者从零开始。学生的t当需要进行非参数分析时，分别用Wilcoxon符号秩检验或Mann-Whitney U检验替代配对分析或两个独立样本分析。

皮尔逊相关系数(r)和斯皮尔曼等级相关系数(rho)被确定，以观察瘦素或脂联素与额外的血液、参与者和身体组成变量之间的线性关系。随后，对所有完成干预的个体(n=25)完成瘦素和脂联素的因变量的多元逐步线性回归模型。自变量的部分相关性必须至少达到0.15的显著水平才能进入模型。

采用p值(p)≤0.05的统计学显著性水平。当p值≤0.15时描述趋势。所有统计数据均使用中冷Stata 9.2 (StataCorp, College Station, Texas)完成。

结果

身体成分

所有完成干预的参与者的基线值与干预后值的结果如表3所示。除了体重(p=0.0103)外，性别之间在干预前后的时间点没有显著的平均变化。

表3。所有干预参与者的身体成分结果

	n	干预前(平均值±标准差)	干预后(平均值±标准差)	的意思是改变	假定值
WT	25	52.3±13.3	52.6±13.1	0.34	0.1918
HT	25	140.7±10.9	142.6±10.9	1.88	< 0.0001
WC	25	79.6±9.5	78.5±9.6	-1.06	0.0631
BMI %勒一个	25	98.8 (96.4, 99.2)	98.5 (96.2, 99.1)	N/A	< 0.0001
弹道导弹防御	25	0.80±0.1	0.81±0.1	0.01	0.0998
%调频	25	40.2±4.6	38.1±4.8	-2.17	< 0.0001
% FFM	25	57.6±4.4	59.7±4.6	2.18	< 0.0001

^一个=中位数(四分位范围);WT =体重(kg);HT =身高(cm);腰围=腰围(厘米);BMI %le =年龄体重指数百分比;BMD =骨密度(g/cm)²）;%FM =脂肪量(%);%FFM =无脂肪质量(%)

响应特征分析建立了干预组(n=16)与对照组(n=11)在整个干预过程中四个时间点的脂肪和无脂肪质量百分比的显著差异。干预组的%FM平均斜率变化为-0.17，对照组的%FM平均斜率变化为-0.02 (p=0.0005)。干预组的FFM %平均斜率变化为0.20，而对照组的斜率变化为0.02 (p=0.006)。

脂肪细胞因子，葡萄糖和HOMA

表4描述了干预前和干预后的直接变化。瘦素和脂联素的变化见图1和图2。干预组瘦素平均浓度下降7.77 ng/mL。这种变化在男性比女性更明显(p=0.05)。虽然单反比没有显著变化(p=0.9762)，但男性的浓度增加明显大于女性的负变化(p=0.04)。所有干预参与者的FLI也从2.00显著下降到1.55;男性下降幅度大于女性(p=0.01)。脂联素在所有干预参与者中显著增加了6.07 ng/mL，但性别差异不显著(p=0.28)。在脂肪细胞因子、胰岛素、葡萄糖和HOMA评分方面没有进一步显著的性别差异。

图1所示。干预期间瘦素平均浓度变化。n=25的所有参与者;女性N =13;男性N =12

图2。干预期间平均脂联素浓度的变化。所有参与者N =25;女性N =13;男性N =12

表4。所有干预参与者的脂肪细胞因子结果

	n	干预前(平均值±标准差)	干预后(平均值±标准差)	的意思是改变	假定值
瘦素(ng/mL	25	32.62±21.8	24.84±15.1	-7.77	< 0.0001
女	13	31.89±25.8	27.19±19.2	-4.70	0.0233
男性	12	33.40±17.6	22.30±9.1	-11.1	0.0003
SLR (ng/mL)全部	25	20.64±7.8	20.62±7.8	-0.02	0.9762
女	13	19.49±7.5	17.92±7.7	-1.57	0.1865
男性	12	21.89±8.2	23.54±7.0	1.65	0.0885
脂联素(ug/mL	25	13.07±4.5	19.15±5.5	6.07	< 0.0001
女	13	15.01±5.0	20.15±6.0	5.14	0.0006
男性	12	10.97±3.0	18.06±5.0	7.09	0.0003
TNF-α (pg/mL	25	6.05±2.7	5.4±2.1	-0.63	0.0453
女	13	6.63±3.2	5.54±1.9	-1.09	0.0311
男性	12	5.42±1.9	5.29±2.3	-0.12	0.7262
FLI所有	25	2.00±2.1	1.55±1.5	-0.46	0.0088
女	13	1.94±2.1	1.95±1.8	0.01	0.7951
男性	12	2.04±2.1	1.12±9.8	-0.92	0.0014
HOMA所有	23	2.54±1.0	1.98±1.0	-0.57	0.0008
女	12	2.68±1.1	2.27±1.2	-0.41	0.0517
男性	11	2.40±0.9	1.66±0.6	-0.74	0.0078
葡萄糖(mmol/L	24	4.47±0.6	4.04±0.5	-0.43	0.0096
女	12	4.37±0.6	4.03±0.4	-0.34	0.1773
男性	11	4.58±0.7	4.05±0.6	-0.54	0.0210

可溶性瘦素受体;TNF-α =肿瘤坏死因子α;免费的

瘦素指数;评估内稳态模型

响应特征分析显示，当干预组与对照组比较时，本研究的主要转归变量瘦素和脂联素的平均斜率变化显著(表5)。除了瘦素在组间差异显著(p=0.03)外，干预组男性与对照组瘦素浓度变化的平均斜率差异也有统计学意义(分别为-0.03±0.02 vs 0.001±0.03;p = 0.04)。干预组脂联素阳性平均斜率变化显著高于对照组的阴性平均斜率变化(图3)。此外，干预组女性脂联素阳性斜率明显高于对照组(0.42±0.34 vs -0.38±0.38;p = 0.012)。干预组男性比对照组男性表现出从0开始更积极的平均斜率变化趋势(0.24±0.5 vs -0.16±0.23;p = 0.095)。

图3。干预组和对照组脂联素浓度的平均斜率变化。一个^＊=p = 0.0021(干预组的正平均斜率变化显著不同于零);b^＊=p = 0.0008(干预组和对照组的平均坡度变化差异显著);c^＊=p = 0.0446(组的负平均斜率变化显著不同于零)

表5所示。干预期间脂肪细胞因子结果的平均斜率变化:组内和组间比较．

	集团	坡 (平均值±标准差)	坡 (95%置信区间)	与零的差(p值)	组间差异(p-value)
瘦素	干预	-0.02±0.03	-0.03, -0.002	0.0264	0.0301
	控制	0.01±0.03	-0.01, 0.03	0.3272
单反	干预	-0.12±0.35	-0.31, 0.07	0.1956	0.8619
	控制	-0.21±0.53	-0.61, 0.20	0.2761
脂联素	干预	0.36±0.39	0.15, 0.57	0.0021	0.0008
	控制	-0.21±0.23	-0.41, -0.06	0.0446
肿瘤坏死因子-α	干预	-0.08±0.19	-0.18, 0.02	0.0924	0.1378
	控制	0.03±0.15	-0.08, 0.14	0.5897
FLI	干预	-0.01±0.04	-0.03, 0.01	0.2639	0.1002
	控制	0.02±0.04	-0.01, 0.04	0.2329

可溶性瘦素受体;TNF-α =肿瘤坏死因子α;游离瘦素指数

葡萄糖仅在干预前和干预后进行测定，无法完成响应特征分析。干预组(n=15)血糖浓度较干预前明显下降(4.59±0.6 mmol/L至3.95±0.6 mmol/L;p = 0.004)。对照组(n=9)无变化(4.25±0.7 mmol/L ~ 4.21±0.4 mmol/L;p = 0.87)。组间差异显著(0.67±0.29 mmol/L;p = 0.03)。按性别分析，干预组女性降低0.56 mmol/L (n=10;p=0.03)，对照组增加0.76 mmol/L (n=2;p = 0.03)。

A组(n=13)完成干预后反应特征分析，随访11周。脂联素的负平均斜率变化与0有显著差异(-0.42±0.58;p = 0.024)。女性脂联素变化显著高于0 (n=8;-0.65±0.59;P =0.017)，男性无(n=5;-0.04±0.3;p = 0.82)。这些性别差异有显著差异(p=0.06)。干预后没有发生其他显著变化。

版权所有OAT。版权所有

相关和多变量回归分析

脂联素变化与骨密度变化(相关系数=0.43,p=0.03)、瘦素变化与性别(相关系数=0.39,p=0.048)、瘦素变化与单反率变化(相关系数=-0.39,p=0.05)显著相关。心率变化与瘦素的相互作用以性别偏相关为协变量(相关系数=-0.36,p=0.09)。

以脂联素为因变量的多元回归模型发现，只有BMD仍然是一个显著的独立预测因子(图4;β系数=110.95,R^{2 =}0.186, p = 0.032)。由于相关系数趋于显著(p=0.162)，因此完成了与无脂肪量(kg)的瘦素多变量分析。游离FLI和SLR不包括在内，因为它们与瘦素浓度高度相互依赖。没有脂肪量的模型将性别作为瘦素的唯一显著独立预测因子(β系数=0.213,R^{2 =}0.162, p = 0.046)。第二种含有脂肪量的模型显示，只有脂肪量是瘦素的独立预测因子(β系数=0.136,R^{2 =}0.201, p = 0.024)。

图4。干预过程中脂联素浓度与骨密度浓度变化的关系

讨论

到目前为止，我们对高强度运动干预对青春期前肥胖儿童的影响的了解是有限的。这一成功的10周干预方案引起了瘦素和脂联素浓度的有利变化。此外，脂肪质量百分比和躯干脂肪质量百分比下降，无脂肪质量百分比上升。其他有益的次生变化包括TNF-α、FLI、HOMA和葡萄糖浓度的降低。瘦素浓度和可溶性瘦素受体在男性中的下降幅度大于女性。

运动作为超重儿童和青少年治疗策略的有效性并不像在成人中那样得到确认[41]。在Gutin[42]的一篇评论中，他支持剧烈运动，而不是限制能量摄入，是减少儿童肥胖的最佳机制。一项研究进一步证实了这一点，该研究表明，与每天进行15分钟或更少剧烈活动的儿童相比，每天进行5分钟或更少剧烈活动的儿童有≥20%或25%体脂的可能性分别是4.0或2.9倍。这进一步说明了在干预和预防方案中利用高强度运动的重要性;b.e.h.i.p研究能够系统地评估这一假设，结果支持这一论点[37]。瘦素浓度的下降和脂联素的显著增加支持B.E. h.i.p项目与儿童生理状况的显著改善有关。除了身体成分、TNF-α、FLI、HOMA和葡萄糖的变化外，这些激素的变化与这些儿童完成的高强度运动(23.88 - 35.56分钟;[37]。将高强度运动作为一种专门用于青春期前儿童的干预工具的研究很少，而B.E. H.I.P.的研究能够帮助填补这一知识空白。

b.e.h.i.p.研究中超重和肥胖儿童的瘦素浓度高于其他已发表的非超重或肥胖儿童的瘦素浓度[44,45]。在干预基线时，瘦素与脂肪质量百分比呈正相关，与无脂肪质量百分比呈负相关。影响人类血浆瘦素浓度的一个主要因素是脂肪组织质量[46]，因此在b.e.h.i.p超重和肥胖儿童中预期有更高的浓度。体脂和性别可独立预测b.e.h.i.p干预期间瘦素浓度的变化，但体脂和性别不相互依赖。虽然在超重和肥胖儿童中瘦素浓度和脂肪质量百分比之间存在正相关关系，但有假设认为参加高强度运动对瘦素浓度有独立影响。这种效应有利于降低瘦素浓度，其程度比仅由脂肪质量变化所解释的更大。在B.E. h.i.p干预组中，男性高强度运动持续时间明显更长。此外，根据多变量分析[37]，平均心率的变化受瘦素和性别的显著影响。描述高强度运动和更大能量消耗如何降低瘦素浓度的实际机制仍然未知。假设运动强度与瘦素之间的相互作用可能是由于高强度运动中更大的机械刺激对骨骼和肌肉发育的影响以及瘦素与脂联素[19]之间的相互作用。 BMD and leptin were correlated, although BMD did not independently predict leptin concentration. It has been proposed that the importance of sufficient nutrient intake for growth may require a positive energy balance, in addition to adequate mechanical tissue stimulation for correct nutrient partitioning into fat and fat-free tissues [42]. As reviewed by Rosen and Bouxsein [47], and examined in mice by Rubinet al。[48]，更大的刺激引导干细胞分化为骨骼和肌肉，而不是脂肪。随后，机械刺激将由高强度运动而不是能量摄入限制引起[42]。

大多数研究瘦素的文章没有区分血液中总瘦素、游离瘦素和结合瘦素浓度。尽管这项研究不能直接检测游离瘦素浓度，但它能够确定瘦素和SLR的浓度，它们共同提供了FLI。与肥胖成人相比，瘦人[18]体内SLR浓度更高。同样，肥胖儿童和青少年的瘦素含量较高，但SLR浓度较低[19,20]。b.e.h.i.p期间发现的单反浓度较低，而瘦素浓度高于之前发表的儿童[20]的研究。这些差异可能归因于研究之间使用的分析方法类型的差异，正如在瘦素浓度分析中所发现的那样，RIA产生的浓度低于ELISA[45]。据推测，当瘦素与SLR结合时，瘦素降解和清除可能从循环[49]延迟。这将增加循环中可用瘦素的浓度，使其与组织受体结合。此外，当肥胖儿童体重明显减轻时，与体重减轻很少的儿童相比，单反素浓度会增加并稳定。目前的研究发现，男性的单反浓度有增加的趋势，但女性的单反浓度没有显著下降。 There was also a significant decrease in the FLI in all participants, but particularly in males. The favourable changes in males may have been due to their higher exercising intensity. The B.E. H.I.P. intervention did modestly alter the FLI to a lower, more favourable value.

干预前后脂联素浓度显著升高6.07 μg/ml。这种变化在统计学和临床上都是非常显著的。在b.e.h.i.p.参与者中测定的浓度在先前报道的4.2 - 20.8 μg/ml的儿童人群中范围内，年龄百分位数的bmi总体范围从16.9到99.4[50]。在整个干预过程中脂联素浓度的增加具有临床意义，它们与对照组中观察到的不健康的浓度下降相反。使用脂联素作为评估生活方式干预方案的潜在生物标志物得到了本研究和2008年一项针对BMI为[51]的青春期前和青春期儿童的研究的支持。尽管B.E. H.I.P.研究中不能确定能量消耗和脂联素之间的直接因果关系，但这些变化在生物学上仍然是显著的，支持干预的成功。很少有针对儿童的研究发现，青春期前超重和肥胖的儿童，尤其是体重没有明显减轻的儿童，会出现如此显著的平均变化。此前曾有报道称，体重显著减轻的肥胖儿童[35]含量增加。应该开始对更大的一组正常和超重的儿童进行进一步的研究。这些孩子应该被随机分配到不同的运动强度组，以确定不同的能量消耗水平是否会产生类似的效果。

正如Matsubara所总结的，脂联素在受损的血管壁中积累，并剂量依赖性地抑制人主动脉内皮细胞内的TNF-α信号，减少巨噬细胞中TNF-α的产生et al。[52]。抑制TNF-α会降低TNF-α刺激内皮细胞激活、促进黏附分子合成和单核细胞粘附于动脉内皮的能力，这对血管疾病[52]的发展至关重要。此外，脂联素降低了培养巨噬细胞的吞噬活性，减少了TNF-α的产生。在B.E. h.i.p干预参与者中TNF-α的显著下降可能部分是由于其与脂联素变化的相互作用。更具体地说，对照组肿瘤坏死因子-α的斜率变化为正(不显著)，而脂联素的斜率变化为负。这些变化与干预组相反。本研究中脂联素和TNF-α变化之间的小的负相关支持高强度运动方案提供的更有利的抗炎环境。

目前还缺乏对超重和肥胖儿童中瘦素和脂联素进行检测的生活方式干预项目。最近一项利用生活方式干预方案和适度体育活动的研究报告称，肥胖青春期女性的体脂、HOMA、血脂和瘦素发生了有利的变化，但脂联素浓度没有变化。该研究的目标是让运动时的心率达到孩子预测的最大心率的55 - 75%，由一个极地监测器监测。实际的运动心率没有报告。他们发现体脂变化评分(平均=-3.6%)与b.e.h.i.p.(平均=2.2%)相似。公园et al。[54]只发现瘦素浓度显著下降3.0 ng/ml，而B.E. H.I.P发现瘦素浓度下降7.77 ng/ml。这种巨大的浓度差异可能是由于男性的加入，B.E. H.I.P.女性的瘦素浓度降低了4.30 ng/ml。公园et al。[54]中脂联素无明显变化(平均增加0.3 μg/ml)，而B.E. H.I.P.中所有参与者平均增加6.07 μg/ml，女性显著增加5.14 μg/ml。公园et al。[54]的研究人员假设，他们缺乏显著的变化可能是由于体脂变化不足，但由于他们与B.E. h.i.p参与者的变化相似，这不能成为唯一的解释。他们还提出，锻炼方案可能在本质上过于适度，因此不能促进脂联素的产生和循环[54]。据推测，在b.e.h.i.p中进行的运动的强度和类型，而不仅仅是身体成分的变化，导致了脂联素和瘦素的变化。

限制

这项研究也有局限性。首先，本研究基于便利抽样。虽然这种方法为未来的研究提供了高度的依从性和丰富的知识，但由于参考人群是未知的，它不能推广。尽管如此，研究结果可能与其他5到10岁超重或肥胖的儿童有关，这些儿童的背景与生活在加拿大阿尔伯塔省卡尔加里的儿童相似。其次，本研究没有对社会经济地位进行控制。这是一个潜在的混杂因素，但在研究中可能不是一个显著的因素。这是假设的，因为整个卡尔加里地区的儿童都参与了这项研究，而且不局限于一个社区。这项研究没有相关的成本，因此家庭没有经济上的限制，更广泛的背景可以参与。最后，没有对参与者的青春期状态进行生物学评估，并假设父母的信息是正确的。尽管年龄与脂联素或瘦素无显著相关性，但性别是瘦素的一个重要独立预测因子。 Future studies should determine the sex hormone concentrations to ascertain that the children are prepubescent.

结论

b.e.h.i.p的研究表明，一种结合生活方式和运动干预的方案，逐步增加高强度运动，并利用临床生物标志物，有望预防儿童肥胖。逐渐增加高强度运动可以增加超重和肥胖儿童的脂联素浓度，降低瘦素浓度。研究进一步强调，男性和女性对高强度运动的反应不同，因为性别是瘦素浓度变化和高强度运动持续时间的重要预测因素。需要继续在瘦素、脂联素和性方面的研究，以进一步阐明这些脂肪细胞因子作为儿童肥胖的生物标志物的潜在作用。高强度运动是未来儿童肥胖预防研究的推荐工具。

确认

我们要感谢Keith Sharkey博士，感谢他的知识和专业知识，感谢运动课的导师Phil Landis和Tania Murynka。感谢所有b.e.h.i.p家庭以及泰勒·威廉姆森的统计知识。加拿大卫生研究所-性别与健康研究所支持这项研究。

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