王明鑒,陳樂(lè)琴
近幾十年來(lái),2型糖尿病(T2DM)的發(fā)病率不斷上升,占所有糖尿病比例的90~95%。T2DM被定義為“非胰島素依賴型糖尿病”。除了年齡增長(zhǎng)、缺乏體育鍛煉、肥胖等危險(xiǎn)因素外,糖尿病高發(fā)人群還包括糖尿病前期人群。他們的血糖濃度高于正常水平,但還沒(méi)有高到足以被歸類為糖尿病[1,2]。包括堅(jiān)持體育活動(dòng)在內(nèi)的生活方式的改變,是預(yù)防和延遲T2DM[3]和降低發(fā)病率的基礎(chǔ);有氧運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可降低T2DM[4]患者糖化血紅蛋白(GHb)水平[4,5],增加最大攝氧量(VO 2 max)[4~,6],改善胰島素敏感性[7]。
然而,美國(guó)糖尿病協(xié)會(huì)(American Diabetes Association)建議在糖尿病前期患者或高危人群中,每周至少進(jìn)行150分鐘中到高強(qiáng)度的體力活動(dòng),或較短時(shí)間(至少75分鐘/周)的高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練,并改變飲食習(xí)慣,以預(yù)防或延遲T2DM的發(fā)病。后來(lái)發(fā)現(xiàn)糖尿病患者遵守了飲食和藥物的干預(yù),但他們的運(yùn)動(dòng)水平仍然很低[8]。缺乏時(shí)間被認(rèn)為是進(jìn)行體育活動(dòng)最重要的障礙[9,10]。但是,高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練(High-intensity Interval Training,HIIT)是一種耗時(shí)短的鍛煉,可以鼓勵(lì)人們參加體育活動(dòng),從而降低罹患慢性疾病的風(fēng)險(xiǎn)。HIIT的特點(diǎn)在于:短時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度較大,每次都要達(dá)到最大或至少接近最大運(yùn)動(dòng)能力,而且運(yùn)動(dòng)時(shí)間相對(duì)較短,并且可以通過(guò)間歇期間的低強(qiáng)度來(lái)避免不適癥狀的出現(xiàn)。但目前HIIT對(duì)2型糖尿病及糖尿病前期人群糖脂代謝影響的研究結(jié)果不盡一致,因此,筆者通過(guò)Meta分析對(duì)HIIT2型糖尿病及糖尿病前期人群糖脂代謝的干預(yù)效果進(jìn)行效果量和發(fā)表偏倚分析。
本研究將根據(jù)系統(tǒng)綜述和薈萃分析有限報(bào)告條目(preferred reporting items for systematic reviews and meta analysis,PRISMA)的規(guī)定流程進(jìn)行[11]。
通過(guò)PubMed、Sci-Hub、EMBASE、PEDro、Scopus和中國(guó)知網(wǎng)等數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行全面的文獻(xiàn)檢索,時(shí)間從數(shù)據(jù)庫(kù)建立到2019年4月期間所發(fā)表的相關(guān)文獻(xiàn);采用中心主題詞與自由詞相結(jié)合的方式進(jìn)行搜索漢語(yǔ)關(guān)鍵詞:2型糖尿病、糖尿病前期、高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練等,外文檢索詞包括T2DM、diabetes、type 2 diabetes、pre-diabetes、Impaired glucose tolerance、IGR 和high-intensity interval training、high-intensity intermittent training、high-intensity interval exercise、sprint interval training、HIIT、HIIE、HIT、IWT、SIT等。
納入標(biāo)準(zhǔn):(1)年齡≥18歲的T2DM患者及糖尿病前期人群;(2)研究類型為隨機(jī)和非隨機(jī)設(shè)計(jì)的對(duì)照試驗(yàn);(3)干預(yù)手段為HIIT,對(duì)照組為空白對(duì)照或用其他治療方式進(jìn)行干預(yù)。(4)結(jié)局指標(biāo)包括糖代謝、脂代謝的相關(guān)指標(biāo),如:空腹血糖(FGB)、糖化血紅蛋白(GHb)、胰島素抵抗指數(shù)敏感性(HOMA-IR)、總膽固醇(TC)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)、甘油三酯(TG)。
排除標(biāo)準(zhǔn):(1)患有代謝綜合征、妊娠期糖尿病和糖尿病神經(jīng)病變的患者;(2)比較不同強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)對(duì)血糖指標(biāo)影響的研究;(3)結(jié)合力量訓(xùn)練、飲食、藥物或健康教育等其他手段進(jìn)行共同干預(yù)的研究;(4)不含有相關(guān)結(jié)局指標(biāo)的研究;(5)病例報(bào)告類、文摘類、綜述類、講座類、述評(píng)類等。
兩名研究人員分別獨(dú)立閱讀初步檢索文獻(xiàn)的題目、摘要及全文,將初步檢索到的文獻(xiàn)進(jìn)行篩選并從合格的研究中獨(dú)立收集以下數(shù)據(jù):(1)文獻(xiàn)的外部特征(題目、作者、發(fā)表年限、作者國(guó)籍等);(2)受試者基本信息(年齡、性別、樣本量、病程、BMI等);(3)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)干預(yù)方案(干預(yù)方式、強(qiáng)度、時(shí)間、間歇次數(shù)、休息時(shí)間、訓(xùn)練頻率與周期等);(4)與研究相關(guān)的結(jié)局指標(biāo)。若2人意見不統(tǒng)一則由第3人匯總,并通過(guò)小組討論確定。
結(jié)局指標(biāo)需要分別提取研究中干預(yù)組和對(duì)照組的樣本量(NE和NC)、發(fā)生事件人數(shù)的平均值及標(biāo)準(zhǔn)差(ME、MC、SDE、SDC),但部分研究只知干預(yù)組和對(duì)照組內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)誤,因此涉及標(biāo)準(zhǔn)差向標(biāo)準(zhǔn)誤的轉(zhuǎn)換。計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差的公式如下:
納入研究的方法學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)采用cochrane協(xié)助網(wǎng)推薦的偏倚風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估量表[13]的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。具體條目有:(1)隨機(jī)分配方案的產(chǎn)生(random sequence generation);(2)隱蔽分組(allocation concealment);(3)對(duì)患者和醫(yī)生實(shí)施盲法(blinding of participants and personnel);(4)對(duì)結(jié)果評(píng)價(jià)實(shí)施盲法(blinding of outcome assessment);(5)不完整的結(jié)果數(shù)據(jù)(incomplete outcome data);(6)選擇性的結(jié)果報(bào)告(selective reporting);(7)其他偏倚(other bias)。根據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行偏倚風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估:“Low risk”表示低偏倚風(fēng)險(xiǎn);“High risk”表示高偏倚風(fēng)險(xiǎn);“Unclear risk”表示文獻(xiàn)對(duì)偏倚評(píng)估未提供足夠的或不確定的信息。
對(duì)于干預(yù)措施、結(jié)局指標(biāo)相同的文獻(xiàn)2篇及以上者,采用Cochrane協(xié)作網(wǎng)提供的 RevMan 5.3進(jìn)行Meta分析。若結(jié)局指標(biāo)中的數(shù)據(jù)是連續(xù)性數(shù)據(jù),則采用均數(shù)差(mean difference,MD)進(jìn)行分析;若是非連續(xù)性數(shù)據(jù),則采用標(biāo)準(zhǔn)化均數(shù)差(standard mean difference,SMD)表示。各文獻(xiàn)間是否存在異質(zhì)性采用I2檢驗(yàn)。當(dāng)I2值超過(guò)25%、50%、75%時(shí),分別提示研究間具有低度、中度及高度異質(zhì)性。一般認(rèn)為,當(dāng)I2≥ 50%提示存在實(shí)質(zhì)性的異質(zhì)性[14]。本研究采用:如果P≥0.10、I2<50% 表示各文獻(xiàn)間不存在異質(zhì)性,采用固定效應(yīng)模型進(jìn)行 Meta 分析;如果P<0.10、I2≥50%表示各文獻(xiàn)間存在異質(zhì)性,若異質(zhì)性較大則需分析異質(zhì)性來(lái)源,并采用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析。以 P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
經(jīng)初步檢索,共有502篇文獻(xiàn),排除重復(fù)文獻(xiàn)后剩余476篇文獻(xiàn)。根據(jù)納入標(biāo)準(zhǔn)和排除標(biāo)準(zhǔn)閱讀研究題目、摘要和全文進(jìn)行篩選,共排除465篇文獻(xiàn),11篇文獻(xiàn)符合標(biāo)準(zhǔn),但其中有3篇結(jié)局指標(biāo)通過(guò)比例的形式體現(xiàn),無(wú)法獲得原始數(shù)據(jù),經(jīng)過(guò)定性和定量綜合分析最終納入8篇文獻(xiàn)。文獻(xiàn)篩選流程見圖1。
圖1 文獻(xiàn)篩選流程
本研究所納入的8篇文獻(xiàn)均為2012年之后的英文文獻(xiàn)。共202例患者,且試驗(yàn)組與對(duì)照組的基線平行可比,納入文獻(xiàn)基本特征詳情見表1。
表1 納入文獻(xiàn)基本特征
注:①:空腹血糖(FGB);②糖化血紅蛋白(GHb);③胰島素抵抗指數(shù)敏感性(HOMA-IR);④總膽固醇(TC);⑤甘油三酯(TG);⑥高密度脂蛋白(HDL);⑦低密度脂蛋白(LDL)。NR:沒(méi)有提到。HIIT:高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練。MICT:中等強(qiáng)度持續(xù)訓(xùn)練。CTRL:空白對(duì)照組。
依據(jù)cochrane評(píng)價(jià)手冊(cè)推薦的質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),納入的8篇文獻(xiàn)均有高風(fēng)險(xiǎn)選項(xiàng),并存在不同程度的偏倚。評(píng)價(jià)結(jié)果見圖2和圖3。在圖2中灰色表示“達(dá)標(biāo)”;黑色表示“未達(dá)標(biāo)”。圖3是各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)因素占所有納入文獻(xiàn)的占比統(tǒng)計(jì)圖?;疑硎镜推酗L(fēng)險(xiǎn);黑色表示高偏倚風(fēng)險(xiǎn);陰影表示不清楚偏倚風(fēng)險(xiǎn)。
2.4.1HIIT干預(yù)對(duì)2型糖尿病及糖尿病前期人群血糖代謝指標(biāo)的影響
(1)HIIT干預(yù)對(duì)空腹血糖(FGB)指標(biāo)的影響。有5篇文獻(xiàn)報(bào)道了HIIT對(duì)2型糖尿病及糖尿病前期人群空腹血糖(FGB)指標(biāo)的影響。共103例患者,其中HIIT干預(yù)組52例,對(duì)照組51例。I2=0, P=0.76,不存在異質(zhì)性,因此選擇固定效應(yīng)模型進(jìn)行分析。結(jié)果顯示:兩組之間沒(méi)有顯著性差異(MD=-0.15, 95%CI -0.80~0.49,P=0.64),提示HIIT對(duì)FGB影響不太大(見圖4)。
(2)HIIT干預(yù)對(duì)糖化血紅蛋白(GHb)指標(biāo)的影響。有5篇文獻(xiàn)報(bào)道了HIIT對(duì)2型糖尿病及糖尿病前期人群糖化血紅蛋白(GHb)指標(biāo)的影響。共123例患者,其中HIIT干預(yù)組62例,對(duì)照組61例。I2=73%,P=0.006,存在異質(zhì)性,因此選擇隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行分析。結(jié)果顯示:兩組之間存在顯著性差異(SMD=-0.81,95%CI -1.55~0.07, P=0.03),提示HIIT具有顯著降低CHb的作用(見圖5)。
圖2 文獻(xiàn)方法學(xué)質(zhì)量評(píng)估示意圖
圖3 文獻(xiàn)方法學(xué)質(zhì)量評(píng)估各項(xiàng)占比圖
圖4 HIIT干預(yù)對(duì)空腹血糖(FGB)指標(biāo)的影響
圖5 HIIT干預(yù)對(duì)糖化血紅蛋白(GHb)指標(biāo)的影響
(3)HIIT干預(yù)對(duì)胰島素抵抗指數(shù)敏感性(HOMA-IR)指標(biāo)的影響。有2篇文獻(xiàn)報(bào)道了HIIT對(duì)2型糖尿病及糖尿病前期人群胰島素抵抗指數(shù)敏感性(HOMA-IR)指標(biāo)的影響。共64例患者,其中HIIT干預(yù)組34例,對(duì)照組30例。I2=13%,P=0.28,不存在異質(zhì)性,因此選擇固定效應(yīng)模型進(jìn)行分析表示。結(jié)果顯示:兩組之間不存在顯著性差異(MD=0.14,95%CI -0.48~0.76, P=0.66),說(shuō)明HIIT干預(yù)對(duì)HOMA-IR效果不明顯(見圖6)。
圖6 HIIT干預(yù)對(duì)胰島素抵抗指數(shù)敏感性(HOMA-IR)指標(biāo)的影響
2.4.2HIIT干預(yù)對(duì)2型糖尿病及糖尿病前期人群血脂代謝指標(biāo)的影響
(1)HIIT干預(yù)對(duì)總膽固醇(TC)指標(biāo)的影響。有5篇文獻(xiàn)報(bào)道了HIIT對(duì)該人群總膽固醇(TC)指標(biāo)的影響。共108例患者,其中HIIT干預(yù)組53例,對(duì)照組55例。I2=44%,P=0.13,存在較小的異質(zhì)性,因此選擇固定效應(yīng)模型進(jìn)行分析表示。結(jié)果顯示:兩組之間存在顯著性差異(MD=-0.68,95%CI -1.21~0.15, P=0.01),提示HIIT干預(yù)具有降低TC的作用(見圖7)。
圖7 HIIT干預(yù)對(duì)總膽固醇(TC)指標(biāo)的影響
(2)HIIT干預(yù)對(duì)甘油三酯(TG)指標(biāo)的影響。有5篇文獻(xiàn)報(bào)道了HIIT對(duì)該人群甘油三酯(TG)指標(biāo)的影響。共108例患者,其中HIIT干預(yù)組53例,對(duì)照組55例。I2=0%,P=0.96,不存在異質(zhì)性,因此選擇固定效應(yīng)模型進(jìn)行分析表示。結(jié)果顯示:兩組之間不存在顯著性差異(MD=-0.09,95%CI -0.26~0.44,P=0.61),說(shuō)明HIIT干預(yù)對(duì)降低TG效果不明顯(見圖8)。
圖8 HIIT干預(yù)對(duì)甘油三酯(TG)指標(biāo)的影響
(3)HIIT干預(yù)對(duì)高密度脂蛋白(HDL)指標(biāo)的影響。有5篇文獻(xiàn)報(bào)道了HIIT對(duì)該人群高密度脂蛋白(HDL)指標(biāo)的影響。共108例患者,其中HIIT干預(yù)組53例,對(duì)照組55例。I2=45%,P=0.12,存在較小的異質(zhì)性,因此選擇固定效應(yīng)模型進(jìn)行分析表示。結(jié)果顯示:兩組之間不存在顯著性差異(MD=-0.02,95%CI -0.19~0.16,P=0.86),提示HIIT干預(yù)對(duì)降低HDL無(wú)明顯效果(見圖9)。
圖9 HIIT干預(yù)對(duì)高密度脂蛋白(HDL)指標(biāo)的影響
(4)HIIT干預(yù)對(duì)低密度脂蛋白(LDL)指標(biāo)的影響。有5篇文獻(xiàn)報(bào)道了HIIT對(duì)該人群低密度脂蛋白(LDL)指標(biāo)的影響。共108例患者,其中HIIT干預(yù)組53例,對(duì)照組55例。I2=71%,P=0.008,存在異質(zhì)性,因此選擇隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行分析表示。結(jié)果顯示:兩組之間不存在顯著性差異(SMD=-0.67,95%CI -1.43~0.10, P=0.09),說(shuō)明HIIT干預(yù)對(duì)降低LDL效果不明顯(見圖10)。
圖10 HIIT干預(yù)對(duì)低密度脂蛋白(LDL)指標(biāo)的影響
Meta分析發(fā)現(xiàn):HIIT對(duì)2型糖尿病及糖尿病前期人群生理指標(biāo)和代謝變量中的GHb(SMD=-0.81,95%CI -1.55~0.07, P=0.03)具有顯著降低效應(yīng),對(duì)TC(MD=-0.68,95%CI -1.21~0.15, P=0.01)具有非常顯著的降低作用。對(duì)FGB、HOMA-IR等其他指標(biāo)的影響不大,可能與前期研究樣本量較小有關(guān)。之前的Meta分析表明HIIT能有效改善有氧能力,增加不同人群的VO2max[23]。HIIT在有氧健身方面的優(yōu)勢(shì)具有重要的臨床意義,因?yàn)閂O2max是心血管風(fēng)險(xiǎn)[24]更強(qiáng)的預(yù)測(cè)因子,與降低心血管疾病發(fā)病率、死亡率和糖尿病患病率有關(guān)[25]。其機(jī)制可能是由于心肌收縮力增加[26]、骨骼肌氧化能力增加引起的心肌卒中體積的改變以及葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)的改變[27],進(jìn)而改善線粒體功能,產(chǎn)生更多ATP,增加有氧能力。
(1)Liubaoerjijin Y等[27]在研究中比較HIIT和MICT對(duì)糖尿病患者的影響,指出HIIT和MICT對(duì)一組2型糖尿病患者FGB和GHb指標(biāo)的影響無(wú)差異,同時(shí)通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)HIIT對(duì)GHb的改善效果更明顯(WMD = -0.23,95%CI -0.43~-0.02, I2= 0%,P=0.03)。后者與本研究的結(jié)果相似。因?yàn)榭崭寡葝u素(FINS)僅在一項(xiàng)糖尿病前期研究中得到驗(yàn)證[28],由于數(shù)據(jù)少不能進(jìn)行Meta分析。本研究同樣因?yàn)榧{入的文獻(xiàn)僅有Karstoft K等[17]人的一篇文獻(xiàn)對(duì)空腹血胰島素(FINS)進(jìn)行了研究,數(shù)據(jù)不足以進(jìn)行Meta分析,因此不能評(píng)價(jià)HIIT對(duì)空腹血胰島素(FINS)的影響。
(2)關(guān)于T2DM患者及糖尿病前期人群的血脂情況,本Meta分析結(jié)果表明:HIIT干預(yù)措施僅對(duì)TC有非常顯著的影響(MD=-0.68,95%CI -1.21~0.15, P=0.01),對(duì)TG、HDL、LDL指標(biāo)的影響沒(méi)有顯著差異。這可能是因?yàn)檫@些人的TG、HDL和LDL水平在正常范圍內(nèi),而這些水平在運(yùn)動(dòng)后并沒(méi)有太大變化。此外,沒(méi)有任何飲食控制的調(diào)整可能會(huì)削弱運(yùn)動(dòng)對(duì)血脂的有益影響。比較HIIT干預(yù)對(duì)TC、HDL和LDL影響的異質(zhì)性檢驗(yàn)中,I2值分別為44%、45%和71%。這可能是由于研究方法的差異與運(yùn)動(dòng)方案設(shè)置(包括運(yùn)動(dòng)時(shí)間、頻率和強(qiáng)度)的不同引起的。
(3)本研究的大部分文獻(xiàn)由于信息不足或潛在偏倚的不確定性被歸為偏倚風(fēng)險(xiǎn)不明確。由于在大多數(shù)研究中沒(méi)有正確地進(jìn)行盲法以及不完整的結(jié)果數(shù)據(jù)導(dǎo)致研究結(jié)果出現(xiàn)偏倚。這一發(fā)現(xiàn)表明:未來(lái)的研究需要精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,也需要對(duì)實(shí)驗(yàn)的實(shí)施、測(cè)量及失訪情況等進(jìn)行詳細(xì)的報(bào)道。
本Meta分析存在的局限性:首先,只納入了8項(xiàng)T2DM患者及糖尿病前期人群的研究,每組的樣本量都相對(duì)較少,而且大多數(shù)研究都存在方法上的局限性;其次,研究使用不同的HIIT方案,包括不同的運(yùn)動(dòng)方式、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間、間歇時(shí)間,以及確定HIIT強(qiáng)度的方法各不相同。另外,某些指標(biāo)僅通過(guò)比例的提升或下降來(lái)體現(xiàn),缺乏某些數(shù)據(jù)的明確信息。本研究結(jié)果表明:為了給臨床實(shí)踐提供更有效的證據(jù),需要進(jìn)行更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、更大的樣本量進(jìn)行研究,以加強(qiáng)現(xiàn)有證據(jù)的質(zhì)量。
HIIT對(duì)2型糖尿病及糖尿病前期人群糖脂代謝指標(biāo)中的GHb具有顯著的影響;,對(duì)TC具有非常顯著的影響。對(duì)FGB、HOMA-IR等其他指標(biāo)的影響不具有顯著性差異。