急性轻度冷暴露伴寒战可降低2型糖尿病患者的24小时血糖水平,但对糖尿病前期患者无此效果

Acute mild cold exposure with shivering reduces 24 h glucose levels in individuals with type 2 diabetes but not prediabetes

作者信息Dzhansel Hashim, Johanna A Jörgensen, Tineke van de Weijer, Denis P Blondin, Patrick Schrauwen, Joris Hoeks
PMID42474505
发布时间2026-10
DOI10.1007/s00125-026-06809-z

实验完整度

随机交叉试验,含2型糖尿病和糖尿病前期患者,连续血糖监测和间接测热法验证

主要模型

糖尿病前期患者(n=12) 2型糖尿病患者(n=12)

重点核对

冷暴露强度:轻度15°C,中度4°C,目标RMR增加1.5倍和2.5倍 连续血糖监测24小时,间隔15分钟 饮食标准化:每天能量需求,宏量营养素比例45-50% CHO,30-35%脂肪,10-15%蛋白质 寒战确认:间接测热法和表面肌电图 样本量:每组12人,基于功率计算

摘要

目的/假说:反复冷暴露伴寒战已被提出作为一种通过增加能量消耗和底物利用来增强葡萄糖代谢的潜在策略。然而,冷诱导寒战对代谢受损个体葡萄糖稳态的急性效应/益处尚不清楚。本研究旨在确定两种不同强度的冷暴露是否能改善糖尿病前期和2型糖尿病个体的24小时葡萄糖稳态。方法:在荷兰南林堡/马斯特里赫特地区进行的一项随机交叉试验中,糖尿病前期(n=12)和稳定型2型糖尿病(n=12)的男性和绝经后女性,年龄40-75岁,体重指数≥27且≤35 kg/m2,不吸烟且久坐,使用水灌注服进行了两次全身冷暴露。会话顺序使用在线随机化工具(randomizer.org)随机化;参与者对接受的冷暴露强度设盲,但研究者未设盲。会话设计为使静息代谢率(RMR)增加约1.5倍(轻度,15°C)和约2.5倍(中度,4°C)。连续葡萄糖监测评估了每次干预前后24小时期间的间质葡萄糖浓度,并控制饮食和活动。通过间接测热法和肌电图确认寒战。结果:在两个研究组和时期中,RMR与基线相比均显著增加(所有p<0.001)。在糖尿病前期中,冷暴露最后1小时的RMR增加在轻度冷暴露中为1.53倍,在中度冷暴露中为1.94倍。在2型糖尿病中,轻度冷暴露最后1小时为1.57倍,中度冷暴露为2.09倍。在糖尿病前期中,轻度和中度冷暴露均未改变平均24小时葡萄糖水平。相比之下,轻度冷暴露后,2型糖尿病组的平均24小时葡萄糖水平显著降低(−0.6 ± 0.5 mmol/l,p=0.003)和空腹葡萄糖降低(−0.6 ± 0.8 mmol/l,p=0.019),以及正常范围内时间增加(+8.8 ± 10.3%,p=0.013)和高血糖时间减少(−10.9 ± 12.9%,p=0.014)。中度冷暴露未显著影响2型糖尿病中的任何葡萄糖结果。基线空腹葡萄糖、年龄和ALT水平是降糖反应的预测因子,表明在基线葡萄糖水平较高、较年轻和/或肝脏健康更佳(即ALT较低)的个体中益处更大。结论/解释:急性轻度冷暴露伴寒战降低了2型糖尿病个体的24小时葡萄糖水平。在糖尿病前期中未观察到变化。观察到的效应似乎取决于基线代谢状态,而非冷暴露期间的急性底物利用。这些发现支持冷暴露作为2型糖尿病辅助非药物疗法的潜力,尽管需要进一步的机制研究和在更大队列中的验证。试验注册:ClinicalTrials.gov NCT05576025。资金:荷兰健康、医疗保健和福祉知识与创新组织(ZonMw):09120012010062。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
急性冷暴露在两种不同强度下是否能改善糖尿病前期和2型糖尿病个体的24小时葡萄糖稳态?
核心机制
冷暴露诱导的寒战增加能量消耗和底物氧化,但降糖效应取决于基线代谢状态,而非急性底物利用;可能涉及骨骼肌葡萄糖摄取、内源性葡萄糖输出和脂肪组织葡萄糖摄取的变化
主要证据
在2型糖尿病中,轻度冷暴露显著降低平均24小时葡萄糖(−0.6 ± 0.5 mmol/l,p=0.003)、空腹葡萄糖(−0.6 ± 0.8 mmol/l,p=0.019),增加正常范围时间(+8.8 ± 10.3%,p=0.013)和减少高血糖时间(−10.9 ± 12.9%,p=0.014);糖尿病前期无变化;基线空腹葡萄糖、年龄和ALT预测降糖反应
研究意义
这些发现支持冷暴露作为2型糖尿病辅助非药物疗法的潜力,但需要进一步机制研究和更大队列验证

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

冷暴露干预

评估不同强度冷暴露对代谢参数的影响

参与者接受轻度(15°C)和中度(4°C)全身冷暴露,使用水灌注服,目标RMR增加1.5倍和2.5倍,并额外1小时

2

连续血糖监测

评估冷暴露对24小时葡萄糖水平的影响

在冷暴露前后各24小时期间,使用连续血糖监测仪测量间质葡萄糖浓度,间隔15分钟

3

代谢和底物氧化测量

确定冷暴露对能量消耗和底物氧化的影响

使用自动呼吸分析器和通风罩系统测量O2消耗和CO2产生,计算能量消耗和底物氧化

4

血浆底物分析

评估冷暴露对血浆代谢物的影响

收集血样,测量血浆葡萄糖、血清非酯化脂肪酸、甘油三酯、胰岛素和甘油浓度

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
BodPodCosmed--
水灌注服Med-Eng--
冷却塔Gentherm--
表面肌电图电极Delsys--
自动呼吸分析器和通风罩系统Maastricht University--
连续血糖监测仪Abbott Laboratories--
Pentra C400分光光度计Horiba--
COBAS PRO分光光度计Roche Diagnostics--
酶免疫分析试剂盒Crystal Chem--
三轴身体活动记录仪PAL Technologies--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
冷暴露干预
冷暴露强度:轻度15°C,中度4°C;目标RMR增加1.5倍和2.5倍;暴露持续时间个体化
阅读提示:Methods中的'Cold exposure'小节
连续血糖监测
监测窗口:午餐至午餐,约24小时;监测间隔:15分钟;饮食和活动控制
阅读提示:Methods中的'Continuous glucose monitoring'小节和ESM Fig. 2
代谢和底物氧化测量
测量时间:基线最后30分钟和整个冷暴露期间;测量间隔:1分钟
阅读提示:Methods中的'EE and substrate oxidation'小节
参与者特征
年龄40-75岁,BMI 27-35 kg/m2,不吸烟,久坐;糖尿病前期和2型糖尿病的诊断标准
阅读提示:Methods中的'Participants'小节
血浆底物分析
血样收集时间:基线30分钟、冷暴露最后1小时开始和结束;分析方法
阅读提示:Methods中的'Plasma substrate analyses'小节