2型糖尿病和肌肉萎缩的风险随着年龄和体育活动的减少而增加。澳大利亚的研究人员已经分离出一种与运动有关的酶，它可能是预防胰岛素抵抗的关键。同样的保护作用也可以通过药物激活这种酶来实现。我们的世界人口正在老龄化。联合国估计，到2050年，六分之一的人将超过65岁。
随着年龄的增长，身体活动往往会减少，这在老年2型糖尿病和肌肉萎缩的发病率增加中起着重要作用。虽然体育锻炼的好处已被广泛了解和接受，但锻炼究竟如何促进我们的新陈代谢健康和降低胰岛素抵抗尚不清楚。
在《科学进展》杂志上发表的一项最近对老鼠的研究指出，一种与运动相关的酶可能有助于防止发生在年龄相关性2型糖尿病发展过程中的氧化损伤。这种酶就是NADPH氧化酶 (NOX4)，运动后我们骨骼肌中的NADPH水平会增加。骨骼肌是连接骨骼的肌肉。运动使这些肌肉承受压力，从而提高身体对未来压力的耐受性。
当我们运动时，肌肉中会产生活性氧。正如这项新研究的作者解释的那样，“在运动中产生的活性氧被认为是运动促进健康的不可或缺的作用。” 该研究的主要作者，澳大利亚克莱顿莫纳什大学生物医学发现研究所的托尼·蒂加尼斯教授 (Prof. Tony Tiganis) 解释道，早期发现中一种叫做过氧化氢的ROS增强了小鼠的胰岛素敏感性。
在这项新的研究中，一个团队着手更详细地研究ROS、运动和胰岛素抵抗之间的关系。蒂加尼斯教授说：“我们的研究结果为我们提供了深入了解为什么和如何锻炼能提高胰岛素敏感性，并有利于新陈代谢健康。”
正如第一作者所解释的那样，这项新研究表明，运动后NOX4产生的ROS会激活一种酶。 这种酶被称为NFE2L2，能产生“强烈的抗氧化防御反应”。 蒂加尼斯教授表示，这种反应不会立即影响胰岛素敏感性，但它会减少“线粒体氧化应激和蛋白质和脂质的氧化损伤，否则会导致胰岛素敏感性下降和胰岛素抵抗的发展。”
ROS可以通过氧化应激破坏细胞。事实上，有证据表明氧化应激在胰岛素抵抗的发展中发挥了作用。因此，机体需要迅速处理ROS。在运动过程中，ROS会产生更多，所以身体必须学会立即清除它们。 运动可以训练身体更快地清除活性氧，从而减少氧化应激引起的损伤风险。
“在这项研究中，我们证明骨骼肌NOX4生成ROS[…]诱导适应性反应，防止氧化损伤，维持肌肉功能和运动能力，并减弱与年龄和肥胖相关的胰岛素抵抗的发展。”
重要的是，研究人员还表明，NOX4水平随着年龄的增长而自然下降。因此，随着NOX4水平的降低，ROS水平也会降低。随着ROS的减少，身体无法从帮助维持胰岛素敏感性的“适应性反应”中受益。
蒂加尼斯教授说：“尽管运动后小鼠或人类骨骼肌中NOX4的表达增加，但随着年龄的增长，至少在小鼠中，NOX4的表达量会减少，这有助于胰岛素抵抗的发展。”
斯瓦普尼尔·卡瑞博士 (Dr. Swapnil Khare) 是印第安纳大学成人学术健康中心住院糖尿病医疗主任和临床医学助理教授，她对莫纳什大学的研究这样回应：
“随着年龄增长和肥胖，胰岛素抵抗、葡萄糖代谢和2型糖尿病的问题越来越多。这是一项非常相关的研究。我们知道我们体内的氧化物种需要一个平衡，运动能带来帮助。 现在我们对它的作用有了更好的了解。”
卡瑞博士还指出，尽管促进锻炼和健康的生活方式很重要，但有些人由于身体限制和其他因素而无法锻炼。她希望未来关于这个话题的研究将集中在这些人身上。
作者也强调需要进一步研究NOX4对人类的有益作用。
蒂加尼斯教授说：“如果我们在老鼠身上的发现也适用于人类，这种化合物和方法可能有助于对抗胰岛素抵抗的发展，从而对抗日益衰老和久坐不动的人的2型糖尿病。”
“我们的下一个目标是确定老年人骨骼肌NOX4是否也会下降，以及这是否伴随着抗氧化防御和胰岛素抵抗的减弱。”
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