การฝึกแบบช่วงเวลาช่วย 'สร้างสายใหม่' ให้กับตับและลดการดื้อต่ออินซูลินในโรคเบาหวานประเภท 2

รายงานทางวิทยาศาสตร์นำเสนอผลการศึกษาก่อนการทดลองทางคลินิก: การฝึกแบบช่วงความเข้มข้นสูง (HIIT) เป็นเวลาแปดสัปดาห์ในหนูทดลองที่เป็นโรคเบาหวานชนิดที่ 2 ช่วยลดภาวะดื้อต่ออินซูลินและเพิ่มการเผาผลาญของตับ ปัจจัยสำคัญคืออะดิโปไคน์สเปกซิน (SPX) ซึ่งเป็นสารที่ค่อนข้างใหม่ โดยระดับอะดิโปไคน์สเปกซินในซีรัมและตับเพิ่มขึ้นระหว่างการฝึกแบบ HIIT และส่งผลให้การแสดงออกของตัวรับ GALR2 และสารควบคุมการเผาผลาญที่เกี่ยวข้องกับการสลายไขมันและการทำงานของไมโทคอนเดรียในตับเพิ่มขึ้น ผู้เขียนได้สรุปผลการศึกษานี้อย่างละเอียด ซึ่งถือเป็นความสัมพันธ์ที่เชื่อมโยงกัน แต่ก็สอดคล้องกับแนวคิดที่ว่าประโยชน์ส่วนหนึ่งของการฝึกในผู้ป่วยโรคเบาหวานนั้นเกิดจากแกนสเปกซิน → ตับ

ความเป็นมาของการศึกษา

ภาวะดื้อต่ออินซูลินในตับเป็นหนึ่งใน “ตัวขับเคลื่อน” หลักของโรคเบาหวานชนิดที่ 2 ตับยังคงผลิตกลูโคส (กลูโคนีโอเจเนซิส) และสังเคราะห์ไขมัน (ไลโปเจเนซิส) แม้ในขณะที่สัญญาณอินซูลินบอกว่า “หยุด” ก็ตาม เพื่อจำลองภาวะนี้ในการศึกษาก่อนการทดลองทางคลินิก มักใช้สูตรอาหารหนูที่ควบคุมด้วยอาหารไขมันสูงร่วมกับสเตรปโตโซโทซินขนาดต่ำ (HFD+STZ) โรคอ้วนและการอักเสบจากภาวะ HFD เปลี่ยนแปลงเมแทบอลิซึม และ STZ บางส่วน “เกี่ยว” กับเซลล์เบต้า ทำให้ฟีโนไทป์ใกล้เคียงกับระยะท้ายของโรคเบาหวานชนิดที่ 2 (T2DM) มากขึ้น แบบจำลองนี้เป็นที่ยอมรับและใช้กันอย่างแพร่หลาย แม้ว่าความคล้ายคลึงกับโรคเบาหวานชนิดที่ 2 ในมนุษย์จะขึ้นอยู่กับมวลเซลล์เบต้าที่เหลืออยู่และสูตรการเหนี่ยวนำ

การออกกำลังกายเป็นหนึ่งในวิธีที่ไม่ใช้ยาในการ “รีเซ็ต” ความไวต่ออินซูลิน การฝึกแบบ High-intensity interval training (HIIT) ได้รับความสนใจอย่างมาก จากการศึกษาหลายชิ้นพบว่า HIIT ช่วยปรับปรุงการควบคุมระดับน้ำตาลในเลือดและการดื้อต่ออินซูลินของตับ/ไขมัน ไม่เพียงแต่เนื่องจากการลดน้ำหนักเท่านั้น แต่ยังรวมถึงกระบวนการทางโมเลกุลของพลังงาน (AMPK, SIRT-1, PGC-1α) และกระบวนการสร้างไมโทคอนเดรียชีวภาพ ในมนุษย์ การฝึกแบบ Fast-interval training จะเพิ่มระดับ PGC-1α ในนิวเคลียสหลังจากการออกกำลังกายแบบเฉียบพลัน ด้วยเหตุนี้ จึงสมเหตุสมผลที่จะตรวจสอบว่า HIIT ส่งผลต่อต่อมน้ำเหลืองในตับในกระบวนการสร้างกลูโคส/เมแทบอลิซึมของไขมันหรือไม่

“ตัวแปรใหม่” อีกตัวหนึ่งคือ spexin (SPX) ซึ่งเป็นเปปไทด์/อะดิโปไคน์ที่มีกรดอะมิโน 14 ชนิด ที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมพลังงาน ความอยากอาหาร และการเผาผลาญไขมันผ่านตัวรับ GALR2/3 การแสดงออกของ spexin ได้รับการอธิบายไว้ในตับ เนื้อเยื่อไขมัน กล้ามเนื้อโครงร่าง และอวัยวะอื่นๆ ในมนุษย์ SPX ต่ำสัมพันธ์กับโรคอ้วนและโรคเบาหวานชนิดที่ 2 (T2DM) ในขณะที่การออกกำลังกายช่วยเพิ่ม SPX ในกระแสเลือด (แสดงในโปรโตคอลแอโรบิก/ความต้านทาน และในผู้สูงอายุ) ในแบบจำลองเซลล์และสัตว์ SPX ยับยั้งการสร้างกลูโคสใหม่และการสร้างไขมัน และสนับสนุนกระบวนการสลายไขมันและไมโทคอนเดรีย (PPARα/PGC-1α/CPT1A) ทำให้เป็นสารสื่อกลางที่คาดว่าจะได้รับประโยชน์จากการฝึก

บทความวิจัยฉบับใหม่ในScientific Reportsได้นำแนวคิดเหล่านี้มารวมกัน โดยผู้เขียนใช้แบบจำลอง HFD+STZ เพื่อทดสอบว่าการออกกำลังกายแบบ HIIT เป็นเวลา 8 สัปดาห์ช่วยลดภาวะดื้ออินซูลินและภาวะตับอ่อนทำงานผิดปกติ (gluconeogenesis, lipogenesis) หรือไม่ และการทดสอบนี้มาพร้อมกับการกระตุ้นแกน SPX→GALR2 และตัวควบคุมการเผาผลาญ (AMPK/SIRT-1/PGC-1α/PPARα/CPT1A) หรือไม่ การออกแบบนี้ช่วยให้เข้าใจว่าการเพิ่มขึ้นของ SPX ระหว่างการฝึกเป็นเพียงเครื่องหมายบ่งชี้ถึงการพัฒนา หรือเป็นส่วนหนึ่งของ “ห่วงโซ่” เชิงกลไกที่เชื่อมโยง HIIT กับการเผาผลาญของตับที่ดีขึ้น

การศึกษาได้ดำเนินการอย่างไร

การทดลองนี้ใช้หนูวิสตาร์เพศผู้จำนวน 28 ตัว แบ่งหนูออกเป็น 4 กลุ่ม ได้แก่ กลุ่มควบคุมสุขภาพดี กลุ่มเบาหวานที่ไม่ได้ออกกำลังกาย กลุ่ม HIIT ในสุขภาพดี และกลุ่ม HIIT ในเบาหวาน (ตามแบบจำลอง HFD + streptozotocin ขนาดต่ำ) โปรโตคอล HIIT ใช้เวลา 8 สัปดาห์: 4-10 ช่วงต่อครั้ง - 2 นาทีที่ 80-100% ของ Vmax แต่ละตัว และ 1 นาทีที่ความเร็วต่ำ Vmax คำนวณโดยการวิ่งแบบขั้นบันไดและคำนวณใหม่ทุกสองสัปดาห์ มีการประเมินระดับน้ำตาลกลูโคสขณะอดอาหาร อินซูลิน ดัชนี HOMA-IR/HOMA-β และ QUICKI ดัชนีการอักเสบ/ความเครียดออกซิเดชัน และระดับ SPX, GALR2, AMPK, SIRT-1, PPARα, PGC-1α, CPT1A (การสลายไขมัน/ไมโทคอนเดรีย) และ PEPCK, G6Pase (การสร้างกลูโคสใหม่), ACC, FAS และ SREBP-1c (การสร้างไขมันใหม่) ในตับ

สิ่งที่พวกเขาพบ: การ “ปรับโครงสร้าง” การเผาผลาญให้ดีขึ้น

เมื่อเปรียบเทียบหนูที่เป็นโรคเบาหวานที่ทำ HIIT กับหนูที่เป็นโรคเบาหวานที่ไม่ได้รับการฝึกฝน พบว่า:

• ดัชนีน้ำตาลดีขึ้น: HOMA-IR ต่ำลง, HOMA-β และ QUICKI สูงขึ้น; ระดับน้ำตาลในเลือดขณะอดอาหารลดลง
• การเปลี่ยนแปลงในการแสดงออกของตับไปสู่การ "เผาผลาญไขมัน": SPX และ GALR2, AMPK, SIRT-1, PPARα, PGC-1α, CPT1A ที่สูงขึ้น; เอนไซม์สร้างกลูโคสใหม่ PEPCK, G6Pase และเอนไซม์สร้างไขมัน ACC, FAS, SREBP-1c ที่ลดลง
• ฤทธิ์ต้านการอักเสบและต้านอนุมูลอิสระ: ตัวบ่งชี้การอักเสบลดลงและฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระในตับเพิ่มขึ้น ผู้เขียนอธิบายถึง “ผลส่งเสริมสุขภาพโดยทั่วไป” ต่อเนื้อเยื่อตับ

กล่าวอีกนัยหนึ่ง HIIT ในหนูที่เป็นโรคเบาหวานจะยับยั้งกระบวนการสร้างกลูโคสใหม่และการสร้างไขมันไปพร้อมๆ กัน และเพิ่มการสลายไขมันและไมโทคอนเดรีย ซึ่งสอดคล้องกับการลดลงของภาวะดื้อต่ออินซูลิน ในระดับโมเลกุล สิ่งนี้จะมาพร้อมกับการเพิ่มขึ้นของการส่งสัญญาณของสเปกซิน

เหตุใดจึงต้องใช้ Specxin และตับเกี่ยวข้องอย่างไร?

Spexin เป็นเปปไทด์จากเนื้อเยื่อไขมันที่จับกับตัวรับกาลานิน 2/3 จากการสังเกตทางคลินิก พบว่าระดับ SPX ต่ำสัมพันธ์กับโรคอ้วน ภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะ (IR) และเบาหวานชนิดที่ 2 (T2DM) การออกกำลังกายจะเพิ่มระดับของ SPX ขึ้น ในทางกลไก SPX สามารถลดการสร้างกลูโคสและการสร้างไขมัน และรักษาการสลายไขมัน รวมถึงเพิ่มการแสดงออกของ CPT1A, PPARα และ PGC-1α งานวิจัยใหม่นี้ พบว่าระดับ SPX และ GALR2 ในตับเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับการทดลองแบบ HIIT ในหนูเบาหวาน ซึ่งสอดคล้องกับการปรับปรุงการเผาผลาญและความไวต่ออินซูลิน แม้ว่าความสัมพันธ์ระหว่างเหตุและผลจะต้องอาศัยการแทรกแซงโดยตรงในการส่งสัญญาณของ SPX

การเปลี่ยนแปลงนี้ส่งผลต่อภาพประโยชน์ของ HIIT ในผู้ป่วยเบาหวานอย่างไร

เป็นที่ทราบกันมานานแล้วว่าโปรโตคอลแบบช่วงเวลา (interval protocols) มักมีประสิทธิภาพมากกว่าการออกกำลังกายแบบคาร์ดิโอระดับปานกลางในการควบคุมระดับน้ำตาลในเลือด รายละเอียดใหม่คือองค์ประกอบที่ตับได้รับประโยชน์นี้: HIIT ไม่เพียงแต่ฝึกกล้ามเนื้อเท่านั้น แต่ยัง "สอน" ให้ตับผลิตกลูโคสและไขมันน้อยลง และออกซิไดซ์กรดไขมันได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ซึ่งส่วนหนึ่งผ่านแกน SPX→GALR2 และโหนด AMPK/SIRT-1/PGC-1α สิ่งนี้ช่วยเชื่อมโยงการปรับปรุงแบบคลาสสิกในดัชนี HOMA/QUICKI กับเป้าหมายเฉพาะของตับ

แล้วความรู้สึกเชิงปฏิบัติ (และความระมัดระวัง) อยู่ที่ไหน?

นี่เป็นงานก่อนทางคลินิก แต่เป็นการให้คำแนะนำสำหรับขั้นตอนการแปลในอนาคต

• สิ่งที่ต้องมองหาในคลินิก: SPX ในเลือดเป็นเครื่องหมายที่อาจบ่งชี้การตอบสนองต่อการฝึก; เส้นทาง AMPK/SIRT-1/PGC-1α ของตับเป็นจุดของการทำงานร่วมกันทางเภสัชวิทยากับการบำบัดด้วยการออกกำลังกาย
• ศึกษาประเภทของโหลด: ช่วงเวลาสั้นๆ 2 นาที "เร็ว" / 1 นาที "ช้า" ที่ 80-100% ของความเร็วสูงสุดของแต่ละบุคคล ซึ่งเป็น "จุดสูงสุด" ที่สามารถเปลี่ยนแปลง SPX ได้มากที่สุด (นี่คือคำอธิบายโปรโตคอลในหนู ไม่ใช่โปรแกรมสำเร็จรูปสำหรับคน)
• ข้อจำกัด: หนู ≠ มนุษย์; ขนาดตัวอย่าง n=7 ต่อกลุ่ม; ไม่มีการปิดกั้น SPX/GALR2 โดยตรง ดังนั้น SPX จึงยังคงเป็นเครื่องหมายร่วมมากกว่าสาเหตุที่พิสูจน์แล้ว จำเป็นต้องมีการศึกษาแบบ RCT ในมนุษย์ที่มีเครื่องหมายตับที่เป็นเป้าหมายและการแบ่งกลุ่มตามประเภทการออกกำลังกาย

สิ่งที่ต้องตรวจสอบต่อไป

• ดำเนินการแทรกแซง SPX (สารต่อต้าน/สารกระตุ้น น็อคเอาท์/การแสดงออกมากเกินไป) ในระหว่าง HIIT เพื่อชี้แจงสาเหตุ
• เพื่อดำเนินการสมมติฐานในกลุ่มนักบินทางคลินิกขนาดเล็ก: HIIT เทียบกับแอโรบิกระดับปานกลาง พลวัตของ SPX ภาวะดื้อต่ออินซูลิน และไขมันในตับ (การตรวจสเปกโตรสโคปี/อีลาสโตกราฟีด้วย MRI)
• เพื่อประเมินผลในระยะยาวและ “ปริมาณ” ของ HIIT (ความถี่/ความเข้มข้น) เช่นเดียวกับความแตกต่างที่เป็นไปได้ตามเพศ/อายุและการบำบัดร่วม

สรุปประเด็นหลักจากบทความ

• HIIT ในโรคเบาหวานประเภท 2 ในหนูช่วยลดการดื้อต่ออินซูลินและเปลี่ยนการเผาผลาญของตับไปสู่กระบวนการออกซิเดชันของไขมัน ในขณะที่เพิ่มสเปกซินและการส่งสัญญาณของตับ
• การปรับปรุงที่ส่งผลต่อการสร้างกลูโคสใหม่ (↓PEPCK, G6Pase), การสร้างไขมัน (↓ACC, FAS, SREBP-1c) และพลังงาน (↑AMPK, SIRT-1, PPARα, PGC-1α, CPT1A)
• สิ่งเหล่านี้เป็นการเชื่อมโยงก่อนทางคลินิก จำเป็นต้องมีการยืนยันเชิงกลไกและทางคลินิกเพื่อแปลงเป็นคำแนะนำสำหรับมนุษย์

ที่มา: Khoramipour K. และคณะการฝึกแบบช่วงความเข้มข้นสูงช่วยลดภาวะดื้ออินซูลินในหนูเบาหวาน ร่วมกับการปรับปรุงการเผาผลาญของตับและการส่งสัญญาณของ Spexin รายงานทางวิทยาศาสตร์ 21 สิงหาคม 2568 DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-15432-8