刊登在中国体育科学学会会刊《运动医学与健康科学》(Sports Medicine and Health Science, SMHS)上的 Health benefits of physical activity: What role does skeletal muscle-organ crosstalk play? 综述文章,由美国佛罗里达大学的 Scott K. Powers 等学者合作完成。文章系统回顾了体力活动(PA)对全因死亡率及多种慢性疾病的影响,并重点探讨了其背后的分子机制——特别是骨骼肌作为一种内分泌器官,通过分泌“肌因子”与其他器官(心脏、大脑等)进行“对话”,从而带来广泛的健康益处。
一、从观察到量化:PA与久坐对死亡率的真实影响1. 久坐行为(SB)的危害被低估了
文章指出,早在1953年就有研究发现久坐工作者冠心病死亡风险更高。近年来的研究采用加速度计(而非传统的自我报告问卷)更精确地测量久坐时间,结果令人警醒:每日久坐超过8小时,全因死亡风险急剧上升,且加速度计数据揭示的风险程度远高于自我报告数据(例如,每天久坐12小时,自我报告的风险比约为1.9,而加速度计数据高达2.9)。这说明过去通过问卷得出的结论可能因回忆偏差而低估了久坐的危害。
有趣的是,看电视的死亡风险显著高于工作和交通中的总坐姿时间。作者推测这可能与看电视通常在餐后、伴随零食摄入、且很少打断有关,这些因素会加剧餐后血脂异常和血糖波动。
2. 运动可完全抵消久坐风险
PA与全因死亡率之间呈非线性剂量-反应关系。与自我报告相比,加速度计测量的PA显示其保护效应更强。关键数据是:每日久坐超过8小时的人,如果每天中高强度运动(MVPA)少于5分钟,死亡风险增加60%;但如果每天运动60–75分钟,则可完全消除久坐带来的额外风险。这对现代“久坐办公+碎片化活动”的生活方式具有极强的指导意义。
二、运动降低四大类慢性病的证据与机制1. 心血管疾病
运动通过多条途径降低冠心病和卒中风险:降低血压、改善血脂(尤其升高HDL)、减少腹部肥胖和全身炎症。更重要的是,短期(3-5天)有氧运动即可诱导心肌对缺血-再灌注损伤产生耐受,机制包括心肌线粒体适应性改变和抗氧化能力增强(如SOD2上调)。
2. 癌症
流行病学研究显示,规律PA可降低13种癌症的发生风险(包括食管癌、肝癌、肺癌、结直肠癌、乳腺癌等),并减少乳腺癌、前列腺癌和结直肠癌的复发。机制上:
自然杀伤细胞(NK):运动后NK细胞被动员入血,可直接杀伤肿瘤细胞。
IL-6的双面性:与慢性炎症中的持续性高IL-6不同,运动诱导的急性、间歇性IL-6升高具有抗炎、动员NK细胞、减少癌细胞DNA损伤的作用。
Hippo信号通路:运动可激活这一抑癌通路,通过磷酸化YAP/TAZ阻止其进入细胞核,抑制肿瘤生长相关基因的表达。
3. 2型糖尿病
骨骼肌是全身最大的葡萄糖摄取组织(占餐后葡萄糖处置的~75%)。运动通过GLUT4转位和表达增加,显著提高肌肉摄取葡萄糖的能力。此外,运动还带来三大代谢适应:
增加肌肉线粒体体积和毛细血管密度,提升糖和脂肪的氧化能力;
改善白色脂肪组织的代谢,降低炎症;
促进胰腺β细胞增殖、减少凋亡,增强胰岛素分泌功能。
4. 阿尔茨海默病(AD)
AD的特征是脑内Aβ斑块沉积和tau蛋白过度磷酸化。目前无有效药物,但运动被证明可延缓AD进展。动物实验显示,有氧运动减少Aβ和磷酸化tau,增加海马突触和树突棘数量。人类流行病学研究也表明,运动通过降低心血管风险、促进神经发生、减少脑氧化应激和炎症来降低AD风险。
三、核心机制:骨骼肌-器官对话与肌因子这是本文最前沿、最核心的部分。过去认为骨骼肌只是运动执行器官,但2000年发现收缩的肌肉会向血液中释放IL-6,从而开启了“骨骼肌作为内分泌器官”的新纪元。这类由肌肉分泌的蛋白质/肽段被称为肌因子。更广义地,运动中所有释放到血液的信号分子(包括代谢物、核酸等)统称为运动因子。
1. 肌肉-肌肉对话
促进肌肉生长:IL-6、IL-7、IL-15、LIF等肌因子通过激活mTORC1通路促进蛋白质合成和卫星细胞活化。
抑制肌肉生长:myostatin是负调控因子,运动可通过上调decorin来中和其作用。
代谢调节:IL-6通过AMPK通路促进GLUT4转位和脂肪酸氧化;BDNF和musclin也参与增强脂代谢和线粒体生物合成。

2. 肌肉-心脏对话
运动诱导的musclin和irisin可保护心脏。例如,musclin敲除会阻断运动诱导的心肌保护;外源性irisin可增加心肌SOD2活性,减轻缺血-再灌注损伤。此外,运动诱导的细胞外囊泡(携带Nrf2等抗氧化信号)也被发现能传递到心肌,增强其抗氧化能力。

3. 肌肉-大脑对话
这是近年最具突破性的领域。两种肌因子被证实能连接运动和大脑健康:
组织蛋白酶B(CTSB):运动后血液中CTSB升高,可穿过血脑屏障,促进海马神经发生。CTSB敲除小鼠的运动诱导性海马生长完全消失。
Irisin:运动增加血液irisin,它进入大脑后通过cAMP/PKA/CREB通路上调BDNF表达,从而改善突触可塑性和记忆。在AD小鼠模型中,irisin能挽救突触缺陷和记忆障碍。
这些发现为“运动为何能预防阿尔茨海默病”提供了直接分子证据。

本文明确:规律的体力活动显著降低全因死亡率,且剂量-反应关系强烈,加速度计数据揭示的保护效应比自我报告更大。久坐的危害可能被长期低估,但每日60–75分钟的中高强度运动可完全抵消久坐风险。这些健康益处在很大程度上由骨骼肌分泌的肌因子介导,通过肌肉-心脏、肌肉-大脑等“对话”实现。
未来研究需要解答的问题包括:
为什么看电视比总坐姿时间风险更高?
哪些特定的肌因子/运动因子是最关键的效应分子?
能否开发基于运动因子的生物标志物来指导个体化运动处方?
运动诱导的细胞外囊泡是否可作为新型治疗载体?
总之,这篇文章不仅巩固了“运动是良医”的科学基础,更为精准运动医学和未来药物开发指明了方向。对于临床医生、健康政策制定者以及普通大众,都具有重要的启示意义。
原文文献:
Powers SK, Goldstein E, Lategan-Potgieter R, Schrager M, Skelton M, Demirel H. Health benefits of physical activity: What role does skeletal muscle-organ crosstalk play?. Sports Med Health Sci. 2025;7(5):329-340. http://doi.org/10.1016/j.smhs.2025.02.010
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