周 园，张 婧*，陈建刚，潘新亮，龙佳旻，李小龙

1.陕西师范大学体育学院，陕西 710119；2.北京体育大学运动人体科学学院

随着年龄增长，骨骼肌质量和功能下降。已有研究显示，50 岁后骨骼肌质量会以每年1%～2%的速度减少，骨骼肌力量在50～60 岁时会下降1.5%，严重者可导致骨骼肌减少症（sarcopenia）[1⁃2]。骨骼肌减少症也称肌少症，疾病编码为M68.2[3]，是一种以全身骨骼肌质量减少、骨骼肌力量和功能渐进性丧失为特征的老年综合征[3⁃4]，可导致老年人骨折风险增加、身体活动受限、跌倒和残疾[5]。据统计，60～70 岁的老年人中有5%～13%生活受骨骼肌减少症影响，且发病率随年龄增长而增加[6]。截至2018 年底，我国60 岁以上老年人口已达2.49 亿人，占总人口的17.9%[7]，因此对骨骼肌减少症进行预防、治疗研究具有重要的社会意义。抗阻训练是治疗骨骼肌减少症的有效手段，在提高老年人骨骼肌质量、骨骼肌力量、生活质量和整体健康水平等方面效果较好[8⁃9]，但目前针对老年人骨骼肌减少症抗阻训练的运动方案尚未统一，因此，本研究运用Meta 分析方法，就国内外关于抗阻训练对骨骼肌减少症病人握力、步态速度、骨骼肌质量指数（SMI）和总脂肪含量影响的随机对照试验（randomized controlled trial，RCT）进行定量分析，并对纳入研究的异质性进行讨论，以期为今后骨骼肌减少症病人运动干预方案的制定提供依据。

1 资料与方法

1.1 纳入及排除标准

1.1.1 研究类型 随机对照试验。

1.1.2 研究对象 符合欧洲老年骨骼肌减少症工作组（EWGSOP）和亚洲骨骼肌减少症工作组（AWGS）规定的骨骼肌减少症诊断标准；未患任何影响运动能力的疾病；年龄≥60 岁的老年人。

1.1.3 干预措施 ①试验组仅接受试验设计的抗阻运动干预，不参与其他运动干预，不改变日常生活习惯，不服用特殊营养素和药物；对照组不进行任何规律性运动。②干预时间≥8 周，每周2 次或3 次，每次干预时间不低于40 min。③运动强度为中等强度（40%～70% 1RM，其中，1 RM 为1 次能举起的最大负荷）。

1.1.4 结局指标 根据骨骼肌减少症的定义，从骨骼肌含量、骨骼肌力量、骨骼肌功能3 个角度选取骨骼肌质量指数、握力（grip strength，GS）、步态速度（gait velocity，GV）3 项指标反映抗阻训练对骨骼肌减少症病人的干预效果；选取总脂肪含量（total fat mass,TFM），并结合上述3 项指标，反映抗阻运动对肌少性肥胖（sarcopenic obesity,SO）病人的干预效果。

1.1.5 排除标准 ①非随机对照试验的文章、学位论文和会议论文等；②未设立无规律运动的对照组；③无法提取试验前后结局指标变化定量数据。

1.2 检索策略 计算机检索The Cochrane Library、PubMed、Web of Science、中国学术期刊全文数据库（CNKI）和万方数据库中关于抗阻训练在骨骼肌减少症中应用的研究，检索时间为建库至2019年12月31日。外 文 检 索 词 包 括“sarcopenia”“sarcopenias”“resistance training”“training,resistance”“strength training”“weight⁃lifting strengthening program”“randomized controlled trial”等。中文检索词包括“骨骼肌减少症”“肌肉衰减综合症”“肌少症”“抗阻训练”等。

1.3 文献筛选和资料提取 2 名研究人员严格按照纳入及排除标准检索文献，提取文献信息并交叉核对，统一度量单位。意见不同时，与第3 名研究人员共同讨论决定。提取信息主要包括研究类型、文献第一作者姓名、发表年份、试验组和对照组样本量、干预方式、干预周期、干预频率、干预时间、运动强度、训练量、结局指标。

1.4 质量评价 对纳入的研究采用Cochrance 手册推荐的偏倚评估工具[10]进行评价，包括随机序列产生（选择偏倚）、分配隐藏（选择偏倚）、研究者和受试者施盲（实施偏倚）、研究结局的盲法评价（测量偏倚）、结局数据的完整性（随访偏倚）、选择性报告研究结果（报告偏倚）以及其他来源（其他偏倚）7 个方面。

1.5 统计学方法 采用Review Manager 5.3和Stata 15.0软件对纳入文献进行偏倚风险评估、异质性检验、数据合并，并绘制风险偏倚评估图和森林图。研究中提取数据均为连续型变量，度量单位统一，效应量采用均方差（mean difference,MD）进行合并，并计算95%置信区间（CI）。采用Q 统计量和I2检验进行异质性评价，若P>0.1 且I2≤50%，表示研究间异质性可接受，选用固定效应模型进行Meta 分析；若P≤0.1 或I2>50%，表示研究间异质性较大，选用随机效应模型进行Meta分析。选用“metabias”命令对纳入研究进行发表偏倚检测，所有结果均以P<0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 文献检索结果 通过检索各数据库，共得到1 119 篇文献，其中The Cochrane Library 检索 到604 篇文献，PubMed 检索到157 篇文献，Web of Science 检索到205 篇文献，CNKI 检索到33 篇文献，万方数据库检索到120 篇文献。将检索到的文献导入EndNote X9中，剔除重复文献376 篇，阅读文题及摘要剔除不相关文献684 篇，阅读全文剔除不符合标准文献45 篇，最终纳入文献14 篇[11⁃24]。文献筛选流程及结果见图1。

图1 文献筛选流程及结果

2.2 纳入文献基本特征 共纳入14 篇文献[11⁃24]，共 563 例病人，试验组289 例，对照组274 例。详见表1。

表1 纳入Meta 分析文献的基本特征

2.3 纳入文献质量评价（见图2）

图2 纳入文献质量评价

2.4 Meta 分析结果

2.4.1 握力 8 项研究[11⁃18]报道了抗阻训练对骨骼肌减少症病人握力的干预效果，试验组162 例，对照组156例。各研究间统计学异质性可以接受(I2=27%，P=0.21)，采用固定效应模型进行分析。Meta 分析结果显示：试验组握力高于对照组，差异有统计学意义[MD=2.87，95%CI（1.75，4.00），P<0.000 01]，见图3。

图3 两组握力比较森林图

2.4.2 步态速度 8 项研究[11⁃12,16⁃21]报道了抗阻训练对骨骼肌减少症病人步态速度的干预效果，试验组163例，对照组150 例。各研究间统计学异质性较大(I2=74%，P=0.000 4)，采用随机效应模型进行分析。Meta 分析结果显示：试验组步态速度快于对照组，差异有统计学意义[MD=0.21，95%CI（0.13，0.29），P<0.000 01]，见图4。

针对粉尘及扬尘量大、麻绳剔除效果差、流量控制系统缺点较多、浸梗水频繁更换及浸梗时间不可调等问题，对烟梗预处理加工工艺进行了优化改进，并设计了如下流程：

图4 两组步态速度比较森林图

2.4.3 骨骼肌质量指数 4 项研究[13,17⁃18,22]报道了抗阻训练对骨骼肌减少症病人骨骼肌质量指数的干预效果，试验组68 例，对照组68 例。各研究间统计学异质性可以接受(I2=0%，P=0.49)，采用固定效应模型进行分析。Meta 分析结果显示：试验组骨骼肌质量指数与对照组相比，差异无统计学意义[MD=0.10，95%CI（−0.16，0.35），P=0.46]，见图5。

图5 两组骨骼肌质量指数比较森林图

2.4.4 总脂肪含量 4 项研究[12,14,23⁃24]报道了抗阻训练对骨骼肌减少症病人总脂肪含量的干预效果，试验组93 例，对照组87 例。各研究间统计学异质性可以接受(I2=0%，P=0.50)，采用固定效应模型进行分析。Meta 分析结果显示：试验组总脂肪含量低于对照组，差异有统计学意义[MD=−2.63，95%CI（−4.15，−1.12），P=0.000 6]，见图6。

图6 两组总脂肪含量比较森林图

2.5 发表偏倚分析 选用“metabias”命令对纳入的研究结局指标进行Egger′s 回归分析，结果表明，涉及握 力（t=2.25，P=0.065）、步 态 速 度（t=1.90，P=0.099）、骨骼肌质量指数（t=0.31，P=0.788）和总脂肪含量（t=−1.17，P=0.326）比较的文献均不存在发表偏倚。见表2。

表2 发表偏倚Egger′s 回归分析结果

3 讨论

骨骼肌减少症病人主要表现为骨骼肌质量、骨骼肌力量下降和身体功能受限。Frontera 等[25]对12 名年龄（65.4±4.2）岁的健康久坐男性进行为期12 年的随访，结果表明，其骨骼肌力量会以每年1.4%～1.5%的速度下降，与上肢相比，下肢力量下降幅度更大。而骨骼肌质量的下降主要表现为Ⅱ型肌纤维萎缩[26]，会导致老年人跌倒风险增加[1]、丧失生活独立性，加重社会医疗负担[27]。

3.1 骨骼肌减少症发生的生物学机制 目前研究认为,骨骼肌减少症的发生与骨骼肌蛋白合成和分解失衡[15]、激素水平降低、线粒体功能障碍、慢性炎症、氧化应激和运动神经元丧失等有关[28]。骨骼肌蛋白的合成代谢与分解代谢受多条信号通路调控。胰岛素样生长因子（IGF⁃1）/磷酯酰肌醇3⁃激酶（PI3K）蛋白激酶B（Akt）[29⁃30]、肌肉生长抑制素（MSTN）[31]、G 蛋白等介导的信号通路可以增强骨骼肌蛋白合成代谢，促进骨骼肌质量增加[32]；泛素⁃蛋白酶体途径（UPS）[33]、IGF⁃1/Akt/叉头状转录因子O（FoxO）[34⁃35]、自噬⁃溶酶体途径[36]、核因子κB（NF⁃κB）[37]及糖皮质激素（GCs）[38]等介导的信号通路可以促进骨骼肌蛋白分解代谢，导致骨骼肌质量降低[32]。已有研究表明，IGF⁃1 可激活PI3K/Akt/雷帕霉素靶蛋白（mTOR）通路，增强骨骼肌蛋白合成代谢[39]；但随着年龄增长，Akt、mTOR 活性降低，骨骼肌蛋白合成代谢减弱。此外，肿瘤坏死因子⁃α（TNF⁃α）、白介素⁃6（IL⁃6）等炎性因子表达水平随年龄增长而升高，可抑制Akt/mTOR 通路，增强骨骼肌分解代谢[40]；炎性因子增加使线粒体产生过量活性氧（ROS），上调NF⁃κB 表达，活化USP，加速骨骼肌分解代谢[40⁃41]，引起骨骼肌蛋白代谢失衡，最终导致骨骼肌减少症[42]。

随着年龄增长，体内胰岛素、睾酮等激素稳态失调也可能导致骨骼肌质量下降，两者都是骨骼肌蛋白代谢调节因子，可以促进骨骼肌蛋白质合成[43⁃45]。随年龄增长，衰老的骨骼肌细胞受胰岛素作用，合成蛋白质能力明显降低[46]。此外，男性体内睾酮水平会随年龄增长而下降，大约每年下降1%，睾酮水平下降会使骨骼肌蛋白合成减少[47]。提示体内激素水平降低导致骨骼肌减少症可能是由骨骼肌蛋白代谢失衡引起。

骨骼肌细胞在衰老过程中容易发生氧化应激反应，与慢性炎症的发生有关。骨骼肌细胞通过上调TNF⁃α、白介素⁃1（IL⁃1）、NF⁃κB 等因子表达，导致慢性炎症状态[48]。老年人骨骼肌细胞内TNF⁃α、IL⁃6 等炎性因子水平较高，活性氧产生过量，引起氧化应激反应，导致骨骼肌细胞内线粒体功能异常[47]，能量合成减少，骨骼肌细胞内腺苷一磷酸（AMP）含量升高，腺苷一磷酸激酶（AMPK）活性增强，mTOR 活性抑制，导致骨骼肌蛋白合成减少，最终引发骨骼肌减少症[49]。此外，由运动神经元丧失所导致的肌纤维数量和骨骼肌质量下降也可能是骨骼肌减少症发生的原因[45]。

握力是一种简单、有效测量上肢力量的方法，已被临床广泛用于评估骨骼肌减少症病人上肢力量[24]。已有研究表明，握力可以有效预测骨骼肌质量下降，并且与老年人跌倒风险、住院时间以及死亡率显著相关[52]。Chen 等[15]研究表明，训练8 周后，抗阻训练组左右手握力均显著高于对照组（P<0.05）。Hassan 等[11]研究表明，干预后抗阻训练组握力显著提升（P=0.002），而对照组无显著变化（P>0.05）。提示抗阻训练可以增强病人握力，提高骨骼肌力量。

步态速度是用于评估骨骼肌减少症病人骨骼肌功能的指标。已有研究结果证实，抗阻训练可以显著改善病人下肢骨骼肌功能[53]，提高步态速度[8]（P<0.01），Villareal 等[54]的为期24 周的抗阻训练随机对照试验结果显示，抗阻训练组骨骼肌功能改善效果优于对照组，抗阻训练组步态速度提升了0.155 m/s（P<0.05）,与本研究结果相似，但本研究纳入步态速度指标的各项研究间异质性较大，因此抗阻训练对骨骼肌减少症病人步态速度的影响还需纳入更多研究予以进一步验证。

骨骼肌质量指数等于四肢骨骼肌质量除以身高的平方，比相同人群年轻人平均值低2 个标准差，则认为患有骨骼肌减少症[55]。Vikberg 等[56]研究发现，10 周抗阻训练后，病人骨骼肌质量指数显著提高。Liao 等[21]研究结果证明，抗阻训练可以改善骨骼肌减少症病人骨骼肌质量指数。但Kim 等[24]研究结果显示，抗阻训练可以有效降低病人体脂肪含量、提高骨骼肌力量和步态速度，但是干预前后骨骼肌质量指数没有显著变化。与本研究结果相似。Zeng 等[57⁃58]研究发现，不同种族老年人肌肉质量测量结果也存在差异，即使种族相同，也会因地理位置不同导致测量结果出现偏差。提示由地理位置不同引起同种族人群生活方式存在差异，也可能是骨骼肌减少症发生的原因之一，需要依据居民生活方式划分区域，建立一套适用于我国国民体质的骨骼肌减少症诊断标准。

3.3 抗阻训练对骨骼肌减少症病人身体总脂肪含量的影响 骨骼肌力量和身体功能下降不仅与骨骼肌减少症有关，还受骨骼肌内脂肪浸润影响[59]。随着肥胖的发展，脂肪细胞体积可能增加，导致脂肪细胞IL⁃6、TNF⁃α 和瘦素等促炎因子分泌比例增加，脂联素等抗炎因子比例降低[60⁃62]。此外，随着年龄增长，脂肪细胞也会表现出更高的促炎状态[63]。由年龄增长和肥胖引起的慢性炎症状态会促进泛素⁃蛋白酶系统（UPS）表达上调，蛋白质分解速度加快，骨骼肌质量下降，进一步导致肌少性肥胖[64⁃65]。肌少性肥胖是在老年人群中发现的一种骨骼肌减少症新表型，表现为较低的瘦体重、较高的脂肪含量、低骨骼肌质量和力量，是骨骼肌减少症和肥胖症综合作用的结果[66⁃67]。Villareal 等[54]研究表明，中等强度的抗阻训练可以降低身体脂肪含量，改善骨骼肌功能，提高骨骼肌质量、增强骨骼肌力量。Lee 等[68]研究结果显示，进行8～24 周，每周2～5次的中等强度或低强度抗阻训练，可以改善身体成分，降低身体脂肪含量。本研究Meta 分析结果显示：抗阻训练可以降低身体总脂肪含量[MD=−2.63，95%CI（−4.15，−1.12），P=0.000 6]。提示抗阻训练可以有效降低肌少性肥胖病人身体脂肪含量，改善骨骼肌功能，可以作为肌少性肥胖病人临床干预方式。

4 本研究局限性

①纳入研究干预时间包含热身活动和拉伸放松时间，其仅进行抗阻训练的具体运动时间不确定，无法确定最佳抗阻运动干预时间；②骨骼肌质量指数和总脂肪含量效应量纳入研究较少，结论可靠性受到影响；③Meta 分析中纳入的各项研究样本年龄跨度较大，无法精确分析抗阻训练在不同年龄病人中的应用效果；④研究中的抗阻训练运动强度均为中等强度，无法确定低强度和高强度抗阻训练在骨骼肌减少症病人中的应用效果。

5 小结

抗阻训练对骨骼肌减少症具有良好的改善作用，可以显著提高骨骼肌减少症病人握力，提升步态速度，降低身体总脂肪含量，但该研究结论需更多研究进一步验证。