运动对成年人血浆Irisin影响的Meta分析

王海棠 田野

1上海体育学院（上海200438）

2国家体育总局体育科学研究所（北京100061）

运动对成年人血浆Irisin影响的Meta分析

王海棠1田野2

1上海体育学院（上海200438）

2国家体育总局体育科学研究所（北京100061）

目的：探讨运动对成年人血浆中Irisin浓度影响，为运动与Irisin的相关研究提供一定的理论依据。方法：检索数据库包括Pubmed、Web of Science、Embase以及维普、万方、知网等，搜索相关文献，根据纳入标准和排除标准选择文献，并进行质量评定和相关数据提取。结果：运动对成年人血浆中Irisin浓度影响共有6篇文献（8项研究）满足入选标准。Meta分析发现：（1）跑台/跑步运动可以明显提高血浆中Irisin浓度（SMD=0.72，95%CI：0.20～1.23，P=0.006），而功率自行车运动的作用不明显（SMD=0.08，95% CI：-0.48～0.64，P=0.78）。（2）运动干预时间＞6周组，血浆中Irisin浓度明显升高（SMD=0.58，95%CI：0.28～0.87，P=0.001），而小于6周的运动作用不明显（SMD=0.50，95%CI：-0.55～1.54，P=0.35）。结论：干预时间＞6周的跑台/跑步运动可以明显提高成年人血浆中Irisin浓度。

运动；成年人；Irisin；Meta分析

大量研究证实，体育活动在肥胖防治中发挥至关重要的作用。运动可刺激骨骼肌诱发PGC-1α表达增多，后者促进其下游分子Ⅲ型纤连蛋白结构域5 （fibronectin type IIIdomain containing protein 5，FNDC5）裂解，FNDC5在体内被剪切转变为Irisin。Irisin最重要的生物学功能是促进白色脂肪向棕色脂肪转化，又称白色脂肪棕色化[1，2]，表现出棕色脂肪组织的特征，从而使体重减轻和糖耐量改善[1，3]。所以，Irisin被认为是运动效应分子机制的核心。近来，有关运动和Irisin相关性的研究已成为体育科学研究的热点课题，但由于不同研究者采用的运动干预方法不同，所得结果也不一致。本研究对运动影响成年人血浆中Irisin浓度现有文献进行Meta分析，以期为运动防控肥胖提供理论依据。

1 研究方法

1.1文献检索

检索的电子数据库包括Pubmed、Web of Science、Embase以及维普、万方、知网。英文检索词为：exercise，aerobic exercise，physical activity，randomized controlled trial，RCT，FNDC5 protein，FRCP2 protein，Irisin等；中文检索词为运动、有氧运动、体力活动、随机对照、随机对照实验、Ⅲ型纤连蛋白结构域5、鸢尾素等，检索年限均从各数据库收录起始日期至2016年1月1日。文献追溯：根据检索到的文献或综述中所列出的相关参考文献，对其进行追溯查找。

1.2文献纳入标准

根据循证医学DPICO原则，主要纳入的研究设计为随机对照实验，交叉设计实验用第一阶段资料；研究对象主要为健康成人，专业运动员除外；实验组的干预措施为有氧运动或在基础治疗（常规处理）上的有氧运动干预，排除一次性的急性运动研究；结局指标为血浆中Irisin浓度，测量方法不限。

1.3文献筛选

从各个数据检索得到文献记录后，统一导入文献管理软件Endnote进行排重，之后，由两位研究者独立根据文献纳入标准进行文献筛选，其顺序为先阅读题目和摘要进行初筛，得到可能合格的文献；下载全文进行精读；如符合文献纳入标准，即评估其为合格文献。筛选结束后将各自认为合格的文献进行对比，对于两者判断结果不一致的文献通过与第三者共同讨论决定是否纳入。

1.4数据提取

对筛选的文献进行数据内容提取，包括研究对象的特征（样本量、性别、年龄）、运动干预特征（运动方式、运动强度、运动时间、运动频率、干预总时间）等（表1）。

1.5质量评估

纳入研究的方法学质量评估采用Cochrane偏倚风险评估工具进行[4]，内容主要有选择性偏倚、测量偏倚、实施偏倚、报告偏倚以及其他偏倚等5个方面6个条目，判断标准为低风险、不清楚和高风险，并将研究质量从高到低分为3个等级：A级：低度偏倚，即完全满足4个及以上条目的质量标准（低风险），发生偏倚的可能性较小；B级：中度偏倚，完全满足2或3个条目的质量标准 （低风险），有发生偏倚的中度可能性；C级：高度偏倚，其中，1个条目及以上标准完全不满足（高风险），或只有1个或没有条目的质量标准完全满足（低风险），有发生偏倚的高度可能性。

1.6统计处理

使用Review Manage 5.3（RevMan5.3）完成Meta分析，计算单项文献的效应量及总体效应量。本研究中数字为连续性变量，效应量应以加权均差 （weighted Mean Difference，WMD）表示，并计算95%的置信区间，但因提取的数据大小相差较悬殊，故用加权标准差均差（Std.Mean Difference，SMD）表示。采用一致性系数I2分析各研究间的异质性。同质性时，采用固定效应模型（Fixed Effects Model）进行分析；异质性时，采用随机效应模型（Randomized Effects Model）进行分析，并进一步采用亚组分析产生异质性的中间变量。为了控制发表偏倚的影响，对Meta分析结果进行森林图和漏斗图检验。

2 研究结果

2.1文献检索与筛选

从各个数据库中检索得到文献记录数为32[5-36]篇，通过阅读题目、摘要初筛后排除10篇，无法获得全文2篇，剩余可能合格文献20篇，进一步阅读全文后排除14篇，最终纳入6篇[5-10]8个研究（图1）。

图1 本研究纳入文献筛选流程及结果

2.2纳入研究的基本特征与方法学质量评价

8个纳入研究共包含133个成年人，均为健康成年人；纳入研究的基本特征如表1所示。8个纳入的研究中，4个研究的方法学质量等级为A，3个为B，另外1个研究为C级。

表1 本研究纳入研究的基本特征

2.3Meta分析结果

2.3.1合成分析

由于各纳入研究间血浆Irisin浓度的测量方法和表示单位相同，但是研究测量值结果相差较大，因而采用标准化均数差（SMD）作为Meta分析的合并效应尺度。森林图结果显示，运动提高成年人血浆中Irisin浓度（SMD＝0.48，95%CI：0.06～0.91，P＜0.05，随机效应模型），有显著的统计学意义，但各研究间存在中度异质性，I2＝57%（P异质性=0.02），多个研究效应量95%置信区间与垂直线相交（图2）。

图2 运动影响成年人血浆Irisin浓度的Meta分析

漏斗图检验显示，8项研究不能沿中轴线分开，不能形成对称的倒置漏斗形，表示存在发表偏倚（图3）。

图3 本研究发表偏倚漏斗图

2.3.2不同运动方式的亚组Meta分析

纳入的8项研究中，有氧运动方式分为2种：跑台/跑步运动研究5项，功率自行车运动研究3项。进行亚组分析发现，跑台/跑步运动可以提高血浆中Irisin浓度（SMD=0.72，95%CI：0.20～1.23，P=0.006），功率自行车运动组Irisin浓度有升高表现，但差异无统计学意义 （SMD=0.08，95%CI：-0.48～0.64，P=0.78），组间异质性检验（I2=62.7%，P=0.1）（图4）。

2.3.3不同运动干预时间的亚组Meta分析

纳入的8项研究中，有氧运动干预时间分为2类：运动干预时间超过6周的研究4项，少于6周的研究4项。进行亚组分析发现，运动干预时间＞6周组，血浆中Irisin浓度升高 （SMD=0.58，95%CI：0.28～0.87，P=0. 0001），差异有统计学意义；运动干预时间＜6周组Irisin浓度有升高趋势，但差异无统计学意义 （SMD=0.50， 95%CI：-0.55～1.54，P=0.35），组间异质性检验（I2=0%，P=0.88）（图5）。

图4 不同有氧运动方式影响成年人体内Irisin浓度的亚组Meta分析

图5 不同运动时间影响成年人体内Irisin浓度的亚组Meta分析

2.3.4异质性与敏感性分析

经逐个剔除纳入文献，寻找异质性来源发现，剔除Huh[9]的文献后，异质性由原来的57%减少到25%（SMD= 0.37，95%CI：0.04～0.71，P=0.03），剔除其他文献后异质性变化不大，提示该项研究为本研究异质性的主要来源（表2）。

表2 敏感性分析结果

3 分析与讨论

Irisin作为新近发现的一种肌肉因子，可以显著增加脂肪能量消耗，降低体重，减轻饮食诱导的胰岛素抵抗，被认为是治疗肥胖和2型糖尿病新的潜在靶点。无论是啮齿动物还是人类，Irisin均随运动锻炼加强而增加，血浆Irisin水平升高约2倍，使糖耐量受损改善，恢复葡萄糖代谢稳态[37]。一方面Irisin显著增加能量输出：运动可以使多种器官受益，而它们之间的联系就是通过Irisin[38]。运动可以诱导大鼠和人类体内的Irisin分泌增加，血清Irisin水平轻度增加即可显著增加大鼠的能量输出，这说明Irisin可以产生与运动相同的效果[39，40]。这种现象的作用机制为Irisin能够显著刺激皮下白色脂肪组织转化为棕色脂肪组织，毫微摩尔级水平的Irisin可以使体外培养的白色脂肪细胞UCP1的表达上调50倍之多，WAT的这种棕色化转变可增加能量释放，进而促进人体运动的能量消耗[41]。另一方面，Irisin作为PGC-1α依赖的肌因子，在特定的动物模型中，肌注Irisin能够延长预期寿命，降低体重指数（body mass index，BMI），改善饮食诱导的胰岛素抵抗，减轻肥胖[42]，并且没有明显的副作用。

3.1运动影响成年人体内Irisin浓度的Meta分析讨论

纳入本研究的6篇文献8项研究合并效应量后结果显示，运动使成年人体内 Irisin浓度增加（SMD＝0.48，95%CI：0.06～0.91，P=0.03＜0.05，随机效应模型）（图2）。运动增加成年人体内Irisin浓度，这可能与PGC-1α/Irisin/UCP1通路有关：运动可以诱导骨骼肌PGC-1α的表达，上调FNDC5，FNDC5断裂产生Irisin，从而诱导白色脂肪棕色化，亦即导致脂肪能量消耗增多和产热增多，减轻体质量，改善糖耐量和胰岛素抵抗。合并效应量后提示存在中等异质性（I2＝57%，P异质性=0.02），需进一步寻找异质性来源，应进行亚组分析和敏感性分析。

3.2亚组分析讨论

亚组分析结果显示，成年人体内Irisin浓度的改变与运动方式、运动时间（周数）存在显著关系。虽然全部纳入文献的分析结果提示：运动促进成年人体内Irisin浓度的增加，但是只有运动干预总运动时间≥6周及运动方式为跑台/跑步亚组合并研究才能得出该结论，而该效应在运动干预总运动时间＜6周及运动方式为自行车踏板运动亚组中则未观察到。在后者两亚组中纳入文献Norheim[7]的研究显示，12周自行车踏板运动后，受试者血浆中Irisin浓度虽有所增加，但不具有统计学意义，这可能是本研究得到上述结果的原因之一。

本文未对一次运动持续时间、运动强度及运动频率进行亚组分析，其原因为：在本文纳入的研究中，对一次运动持续时间进行亚组分析后发现，亚组的研究数量较少，分析结果误差较大，所以未对其进行亚组分析；各研究运动强度均为中等运动强度，无需进行亚组分析；有些研究运动频率未在原文中表述或表述不清，无法提取数据，无法进行亚组分析。另外亚组间样本量相差较大，性别比例不确定，年龄层次存在差异等研究基本特征的存在均为研究结果的影响因素，因此需更多研究来进一步证实。

以运动方式进行亚组分析并未使亚组内各组的异质性减小，跑台/跑步亚组异质性变化不大（I2=54%），为中等异质性；自行车踏板亚组异质性减小（I2=22%），为低异质性。以运动时间进行亚组分析，干预总运动时间≥6周亚组异质性变化不大（I2=77%），为中等异质性；干预总运动时间＜6周亚组异质性较小（I2=3%）。此结果提示运动方式及运动时间并不是异质性的主要来源。

3.3异质性与敏感性分析讨论

逐个剔除文献，寻找异质性来源发现，除Huh[9]项研究剔除后，异质性减小，剔除其他项研究异质性变化不大，总合并效应量未见变化，提示该研究对研究结果无影响，说明该研究为本Meta分析异质性的主要来源且敏感性低，本Meta分析合并效应量结果较为稳健可信。

3.4局限性

所有Meta分析都会存在一些不可避免的局限性，如发表偏倚、资料真实性、文献质量等。Meta分析要求全面收集相关研究领域的所有文献，包括发表和未发表文献，同时不限制国家地区和语言，否则，收集的文献不全，结论就会存在一定偏差。本研究仅能收集公开发表的文献，而阴性结果的论文往往因得不到重视未能发表[43]，因此存在发表文献的偏倚。

4 结论

Irisin作为FNDC5剪切体在体内发挥重要的生物学作用，已有研究证实运动可以促进Irisin在体内的分泌[1，5-10]，从而发挥其生物学作用。但是运动概念宽泛，运动时间、运动方式、运动强度及频率都是影响运动效果的因素。经Meta分析研究发现，运动使成年人血浆Irisin浓度增加，但结果存在中等异质性。进一步对运动时间、运动方式进行亚组分析，跑台/跑步运动及干预总运动时间＞6周组，血浆中Irisin浓度升高明显。

总之，本研究为运动与Irisin之间关系的探讨提供一定的客观依据，然而运动促进血浆中Irisin浓度的改变的研究尚存在很多争议，机体在健康或疾病状态下以何种运动时间、强度、频率、方式可使Irisin发挥最佳作用等问题，还需更多的研究予以证明。

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2016.02.18

国家体育总局2015群体工作类课题项目（2015B001）

田野，Email：tianye@ciss.cn