التدريب المتقطع يعيد توصيل الكبد ويقلل من مقاومة الأنسولين في مرض السكري من النوع 2

تُقدّم التقارير العلمية دراسةً ما قبل سريرية: ثمانية أسابيع من التدريب المتقطع عالي الكثافة (HIIT) على فئران مُصابة بداء السكري من النوع الثاني المُستحثّ، أدّت إلى انخفاض مقاومة الأنسولين وتحسين عملية الأيض في الكبد. العامل الرئيسي هو الأديبوكين سبكسين (SPX) الجديد نسبيًا: فقد ارتفع مستواه في المصل والكبد خلال التدريب المتقطع عالي الكثافة، ومعه، ازداد التعبير الكبدي لمستقبل GALR2 ومنظمات الأيض المرتبطة بتحلل الدهون ووظيفة الميتوكوندريا. صاغ الباحثون هذه الدراسة بعناية: فهذه ارتباطات، لكنها تتوافق تمامًا مع فكرة أن جزءًا من فائدة التدريب في مرض السكري يتوسطه محور سبكسين → الكبد.

خلفية الدراسة

مقاومة الأنسولين في الكبد هي أحد العوامل الرئيسية المسببة لمرض السكري من النوع الثاني: يستمر الكبد في إنتاج الجلوكوز (تكوين الجلوكوز) وتخليق الدهون (تكوين الدهون) حتى عندما تشير إشارة الأنسولين إلى "توقف". لنمذجة هذه الحالة في الدراسات ما قبل السريرية، غالبًا ما يُستخدم نظام غذائي عالي الدهون + جرعة منخفضة من الستربتوزوتوسين (HFD + STZ) على الفئران: السمنة والالتهاب الناتجان عن نظام HFD يُغيران عملية الأيض، بينما يُؤثر STZ جزئيًا على خلايا بيتا، مما يُقرب النمط الظاهري من المراحل المتأخرة من مرض السكري من النوع الثاني. هذا نموذج راسخ ومُستخدم على نطاق واسع، على الرغم من أن تشابهه الدقيق مع مرض السكري من النوع الثاني لدى البشر يعتمد على كتلة خلايا بيتا المتبقية ونظام التحفيز.

يُعد النشاط البدني أحد الطرق غير الدوائية لإعادة ضبط حساسية الأنسولين. وقد حظي التدريب المتقطع عالي الكثافة (HIIT) باهتمام كبير: ففي عدد من الدراسات، حسّن التحكم في نسبة السكر في الدم ومقاومة الأنسولين في الكبد/الدهون، ليس فقط بسبب فقدان الوزن، ولكن أيضًا من خلال المسارات الجزيئية للطاقة (AMPK، SIRT-1، PGC-1α) والتكوين الحيوي للميتوكوندريا؛ ففي البشر، تزيد الفترات السريعة من إنتاج PGC-1α النووي بعد جلسة تدريب مكثفة. بناءً على ذلك، من المنطقي التحقق مما إذا كان التدريب المتقطع عالي الكثافة يؤثر أيضًا على العقد الكبدية المسؤولة عن تكوين الجلوكوز/استقلاب الدهون.

هناك "متغير جديد" منفصل وهو سبكسين (SPX)، وهو ببتيد/أديبوكين مكون من 14 حمضًا أمينيًا، ويرتبط بتنظيم الطاقة والشهية واستقلاب الدهون عبر مستقبلات GALR2/3. وقد وُصف تعبيره في الكبد والأنسجة الدهنية والعضلات الهيكلية وأعضاء أخرى؛ لدى البشر، يرتبط انخفاض SPX بالسمنة ومرض السكري من النوع الثاني، بينما يزيد التدريب الرياضي من SPX المتداول (كما هو موضح في كل من بروتوكولات التمارين الهوائية/المقاومة ولدى كبار السن). في النماذج الخلوية والحيوانية، يثبط SPX عملية تكوين الجلوكوز وإنتاج الدهون، ويدعم برامج تحليل الدهون والميتوكوندريا (PPARα/PGC-1α/CPT1A)، مما يجعله وسيطًا مرشحًا لفوائد التدريب.

جمعت دراسة بحثية جديدة نُشرت في مجلة "التقارير العلمية" هذه النقاط: باستخدام نموذج HFD+STZ، اختبر الباحثون ما إذا كانت ثمانية أسابيع من التدريب المتقطع عالي الكثافة تُقلل من مقاومة الأنسولين وتدفقات الكبد الضارة (تكوين الجلوكوز، وتكوين الدهون)، وما إذا كان ذلك مصحوبًا بتنشيط محور SPX→GALR2 ومنظمات الأيض (AMPK/SIRT-1/PGC-1α/PPARα/CPT1A). يُساعد هذا التصميم على فهم ما إذا كانت زيادة SPX أثناء التدريب مجرد مؤشر على التحسن أم أنها جزء من "سلسلة" آلية تربط التدريب المتقطع عالي الكثافة بتحسن عملية الأيض في الكبد.

كيف أجريت الدراسة

شملت التجربة 28 فأرًا ذكرًا من نوع ويستار، وقُسِّمت إلى أربع مجموعات: مجموعة ضابطة سليمة، ومجموعة مصابة بداء السكري دون تدريب، ومجموعة تدريب عالي الكثافة (HIIT) لمجموعة سليمة، ومجموعة تدريب عالي الكثافة لمجموعة مصابة بداء السكري (وفقًا لنموذج النظام الغذائي عالي الدهون مع جرعة منخفضة من الستربتوزوتوسين). استمر بروتوكول التدريب عالي الكثافة لمدة 8 أسابيع: 4-10 فترات لكل جلسة - دقيقتان عند 80-100% من الحد الأقصى للسرعة الفردية ودقيقة واحدة بسرعة منخفضة؛ حُدِّد الحد الأقصى للسرعة من خلال الجري المتدرج، وأُعيد حسابه كل أسبوعين. تم تقييم الجلوكوز الصائم والأنسولين ومؤشرات HOMA-IR/HOMA-β وQUICKI ومؤشرات الالتهاب/الإجهاد التأكسدي، وفي الكبد تم قياس مستويات SPX وGALR2 وAMPK وSIRT-1 وPPARα وPGC-1α وCPT1A (تحلل الدهون/الميتوكوندريا) وPEPCK وG6Pase (تكوين الجلوكوز) وACC وFAS وSREBP-1c (تكوين الدهون).

ما وجدوه: "إعادة هيكلة" التمثيل الغذائي للأفضل

أظهرت الفئران المصابة بمرض السكري والتي قامت بتمارين HIIT، مقارنة بالحيوانات المصابة بمرض السكري غير المدربة، ما يلي:

• مؤشرات سكرية أفضل: انخفاض HOMA-IR، وارتفاع HOMA-β وQUICKI؛ وانخفاض نسبة الجلوكوز في الصيام.
• التحول في تعبير الكبد نحو "حرق الدهون": ارتفاع SPX وGALR2 وAMPK وSIRT-1 وPPARα وPGC-1α وCPT1A؛ وانخفاض إنزيمات تكوين الجلوكوز PEPCK وG6Pase وإنزيمات تكوين الدهون ACC وFAS وSREBP-1c.
• خصائص مضادة للالتهابات ومضادات الأكسدة: انخفاض في علامات الالتهاب وزيادة في نشاط مضادات الأكسدة في الكبد. يصف الباحثون "تأثيرًا مُعززًا للصحة العامة" على أنسجة الكبد.

بمعنى آخر، يُثبِّط التدريب المتقطع عالي الكثافة لدى الجرذان المصابة بداء السكري تكوين الجلوكوز والدهون في آنٍ واحد، ويُنظِّم تحلل الدهون والميتوكوندريا، وهو ما يتوافق مع انخفاض مقاومة الأنسولين. على المستوى الجزيئي، يُصاحب ذلك زيادة في إشارات السبيكسين.

لماذا يتعلق الأمر بالسبيكسين وما علاقة الكبد بالأمر؟

سبيكسين هو ببتيد من الأنسجة الدهنية يرتبط بمستقبلات الجالانين بنسبة 2/3. في الملاحظات السريرية، يرتبط انخفاض مستوى سبيكسين بالسمنة، ومقاومة الأنسولين، وداء السكري من النوع الثاني؛ ويزيد النشاط البدني من مستوياته. ميكانيكيًا، يمكن لسبكسين أن يقلل من تكوين الجلوكوز والدهون، ويحافظ على تحلل الدهون، بالإضافة إلى زيادة التعبير عن CPT1A وPPARα وPGC-1α. في الدراسة الجديدة، ازدادت مستويات سبيكسين وGALR2 في الكبد على خلفية التدريب المتقطع عالي الكثافة (HIIT) لدى الجرذان المصابة بداء السكري - وهذا يتوافق مع تحسن الأيض وحساسية الأنسولين، على الرغم من أن علاقة السبب والنتيجة تتطلب تدخلات مباشرة في إشارات سبيكسين.

كيف يغير هذا صورة فوائد التدريب المتقطع عالي الكثافة في مرض السكري

من المعروف منذ زمن طويل أن بروتوكولات التدريب المتقطع غالبًا ما تكون أكثر فعالية من تمارين الكارديو المعتدلة في ضبط نسبة السكر في الدم. والجديد في هذه الفائدة هو تأثيرها على الكبد: فالتدريب المتقطع عالي الكثافة لا يُدرّب العضلات فحسب، بل يُعلّم الكبد أيضًا إنتاج كميات أقل من الجلوكوز والدهون وأكسدة الأحماض الدهنية بفعالية أكبر، جزئيًا من خلال محور SPX→GALR2 وعقد AMPK/SIRT-1/PGC-1α. وهذا يُساعد على ربط التحسينات الكلاسيكية في مؤشرات HOMA/QUICKI بأهداف كبدية مُحددة.

أين الحس العملي (والحذر) هنا؟

وهذا العمل ما قبل السريري، ولكنه يوفر إرشادات للخطوات الترجمية المستقبلية.

• ما الذي يجب البحث عنه في العيادة: SPX في الدم كعلامة محتملة للاستجابة للتدريب؛ مسارات AMPK/SIRT-1/PGC-1α في الكبد كنقط للتآزر الدوائي مع العلاج بالتمارين الرياضية.
• ما نوع الحمل الذي دُرِس؟ فترات قصيرة (دقيقتان "سريع" / دقيقة "بطيء" بنسبة 80-100% من أقصى سرعة فردية) - هذه هي "الذروات" التي قد تُغيّر SPX بشكل كبير. (هذا وصف للبروتوكول المُستخدم في الفئران، وليس برنامجًا جاهزًا للبشر).
• القيود: الجرذان ≠ البشر؛ حجم العينة: 7 لكل مجموعة؛ لا يوجد حصار مباشر لـ SPX/GALR2، لذا لا يزال SPX علامةً مساعدةً وليس سببًا مؤكدًا. هناك حاجة إلى تجارب عشوائية محكومة على البشر مع علامات كبد موضوعية وتصنيف حسب نوع التمرين.

ما الذي يجب التحقق منه بعد ذلك

• إجراء تدخلات SPX (المضادات/المحفزات، الضربة القاضية/الإفراط في التعبير) أثناء HIIT لتوضيح السببية.
• لإجراء فرضية في التجارب السريرية الصغيرة: HIIT مقابل التمارين الهوائية المعتدلة، وديناميكيات SPX، ومقاومة الأنسولين والدهون الكبدية (مطيافية الرنين المغناطيسي / المرونة).
• لتقييم التأثير الطويل الأمد و"الجرعة" من التدريب المتقطع عالي الكثافة (التردد / الشدة)، فضلاً عن الاختلافات المحتملة حسب الجنس / العمر والعلاج المصاحب.

باختصار - النقاط الرئيسية من المقال

• أظهرت دراسة أجريت على الفئران المصابة بمرض السكري من النوع الثاني أن التدريب المتقطع عالي الكثافة يقلل من مقاومة الأنسولين ويعيد توجيه عملية التمثيل الغذائي للكبد نحو أكسدة الدهون، مع زيادة إنتاج السبيكسين وإشاراته الكبدية.
• تحسنت عملية تكوين الجلوكوز في الدم (↓PEPCK، G6Pase)، وتكوين الدهون (↓ACC، FAS، SREBP-1c)، والطاقة (↑AMPK، SIRT-1، PPARα، PGC-1α، CPT1A).
• وهذه ارتباطات ما قبل سريرية؛ ويلزم التأكيد الميكانيكي والسريري لترجمتها إلى توصيات للبشر.

المصدر: خوراميبور ك. وآخرون. التدريب المتقطع عالي الكثافة يُخفف مقاومة الأنسولين لدى الفئران المصابة بداء السكري، مصحوبًا بتحسينات في أيض الكبد وإشارات سبيكسين. التقارير العلمية ، ٢١ أغسطس ٢٠٢٥. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-15432-8