胖就少穿点，健康“冻”出来？！Nature Metabolism：连续10天每天1小时寒颤，可改善代谢和心脏健康

随着冬日的悄然降临，寒风带着刺骨的冷意在街头巷尾呼啸而过，你是否曾在这样的寒风中不自觉地紧抱双臂，牙齿打颤，仿佛全身的骨骼都在合奏一曲“冰与火之歌”？但想象一下，假如你在寒风中的每一次颤抖不仅仅是为了抵御寒冷，而也在悄悄地重塑你的代谢健康呢？

近日，发表于内分泌学与代谢领域高学术影响力顶刊Nature Metabolism上的研究“Cold acclimation with shivering improves metabolic health in adults with overweight or obesity”，为我们揭示了冷适应和颤抖可能对超重或肥胖成年人代谢健康的积极影响。

那么，反复冷刺激有可能成为预防和治疗2型糖尿病和心血管疾病的新策略吗？让我们深入了解这篇文章一探究竟。

研究背景

先前的研究表明，冷适应可以提高2型糖尿病患者的外周胰岛素敏感性，而一定程度的肌肉收缩对于冷诱导的胰岛素敏感性改善至关重要。但如果采取措施防止颤抖，这种代谢效益则会消失。研究还发现，在颤抖期间，血浆葡萄糖清除率增加，且颤抖强度与肌肉糖原消耗和骨骼肌葡萄糖摄取增加相关。该研究探讨了冷适应和颤抖对超重或肥胖成年人代谢健康的影响。

研究方法

研究对象：西欧的15名超重或肥胖的成年男性和绝经后女性（11名男性和4名女性），其中大多数人有糖耐量受损。

研究方法：研究为单臂临床试验（single arm trial，SAT）。参与者在10天内每天接受1小时的寒冷暴露（在10°C的冷水中）以诱导颤抖。研究中使用水循环服装和毯子来模拟全身寒冷暴露，通过两个冷却设备调节水温，以实现不同的温度阶段。参与者在热中性温度32°C下开始暴露，随后水温逐步降低至10°C。根据个体差异和冷适应的变化，寒冷暴露的时间是个性化调整的。在特定的寒冷暴露日，通过间接量热法、肌电图和视觉检查确认了颤抖热产生，且一旦监测到能量消耗显著增加，暴露时间会延长。参与者在个体化寒冷暴露前后进行了血压测量、肌肉活检和口服葡萄糖耐量测试（OGTT）。研究还包括了对能量消耗和底物氧化的测量，以及骨骼肌活检样本的RNA测序。

研究指标：研究主要评估冷适应对空腹口服葡萄糖耐量（主要结果）和骨骼肌葡萄糖转运蛋白4（GLUT4）转位（次要结果）的影响。研究还包括了对血糖、血脂、非酯化脂肪酸浓度、血压等指标的测量。

研究结果

冷适应与颤抖改善了口服葡萄糖耐量、空腹血糖、甘油三酯、非酯化脂肪酸浓度和血压。

研究对象冷适应（而非单次冷暴露）后，OGTT的总葡萄糖曲线下面积（AUC）减少了6%（P=0.041，Cohen’s d=0.582），空腹血浆葡萄糖降低了3%（P=0.013），OGTT期间的血浆葡萄糖浓度降低。冷适应后，临床相关的2小时葡萄糖浓度降低了11%（P=0.051）。详见图1。

图1  冷适应前后的血糖和胰岛素浓度

冷适应还改善了脂质代谢，冷适应降低了OGTT期间游离脂肪酸（NEFA）AUC 14%（P=0.048），主要归因于空腹NEFA浓度降低11%（P=0.036）。单次冷暴露对NEFA浓度无影响。单次冷暴露和冷适应显著降低了空腹血清甘油三酯浓度，分别降低了17%（P=0.002）和32%（P<0.001）。详见图2。

图2 冷适应前后血清NEFA和甘油三酯浓度

冷适应还改善了静息收缩压和舒张压（分别降低了10 mmHg和7 mmHg），且在每位参与者中都观察到了血压的降低。详见图3。血压在单次冷暴露后已经降低，尽管程度较小，详见图4。

图3 冷适应前后的静息血压和心率

图4 单次冷暴露对静息收缩期(A)、舒张期(B)血压和心率(C)的影响

肌肉活检显示，冷适应后肌肉糖原浓度没有一致的变化，总GLUT4含量和与肌细胞膜相关的GLUT4也没有变化。详见图5。

图5 冷适应对骨骼肌糖原浓度（A）和GLUT4含量（B-E）的影响

注：GLUT4染色的代表性图像，其中1型纤维被染成绿色（B），膜与洞穴蛋白（蓝色），总GLUT4含量（C），膜上的GLUT4（D），以及细胞质中的GLUT4（E）

观察到细胞外基质成分和细胞粘附相关基因上调，表明肌肉结构重塑。骨骼肌中涉及线粒体呼吸的基因集在冷适应后下调。详见图6。

图6 冷适应对人类骨骼肌转录组、火山图(A)、GSEA对go-生物过程术语(B)和KEGG分类学(C)的影响

研究结论

冷适应与颤抖（10天，每天1小时颤抖）改善了超重或肥胖成年人的葡萄糖稳态和心血管代谢风险标志物。因此，反复暴露于能引起颤抖的寒冷条件下可能是一种预防和治疗2型糖尿病和心血管疾病的替代生活方式策略。

这项研究虽然样本量小，且为单臂临床试验，存在一些局限性，但它为我们打开了一扇门，让我们看到了通过冷适应改善代谢健康的潜力。未来的研究可以进一步探索冷适应的最佳频率、持续时间和强度，以最大化其对代谢的益处。