Irisin——阻止肥胖和相关2型糖尿病的新星

在锻炼中，肌细胞能增加一种名为FNDC5的蛋白质的产量，而这种蛋白质的一个片段——鸢尾素——会被剪切下，并释放到血流中。它会驱动褐色脂肪细胞的形成，从而抵御糖尿病和肥胖等疾病。

当研究FNDC5在肌肉中的作用时，美国哈佛大学医学院细胞生物学家Bruce Spiegelman偶然发现了一些令人吃惊的结论：小鼠体内不会产生一种所谓的FNDC5助激活剂PGC-1α。其他研究则显示，FNDC5和PGC-1α并非只存在于肌肉中，也存在于大脑中。而且这两者在神经发育方面可能都起到一定作用。

Spiegelman及其同事怀疑，FNDC5是运动为大脑带来益处的原因，尤其是，它能够提升脑源性神经营养因子（BDNF）的水平，BDNF对于维持神经元健康和生长十分重要。而这些功能对延缓阿尔茨海默氏症和帕金森氏症等神经疾病至关重要。

而锻炼和BDNF之间的联系得到了广泛认可。 为了弄清相关机理，Spiegelman研究小组进行了一系列小鼠实验。首先他们让小鼠进行了30天的耐力训练。他们并没有强迫受试者，因为跑动是老鼠的觅食天性。但是，科学家让部分小鼠进行了转轮跑动训练。

转轮训练组的小鼠与对照组小鼠相比，除了身体上的差异外，跑动者大脑海马中的FNDC5更多。该研究小组还证实，PGC-1α水平的提高，能增加FNDC5的数量。

山东大学齐鲁医院研究中心与美国科学家近日实验证实表明，肥胖是世界上最常见的代谢紊乱。当能量的摄入超过能量消耗的主要过量的脂肪组织 ，其特征在于肥胖的发展。肥胖者高风险的2型糖尿病（T2DM ）发病率高。

增加能量消耗已经成为一个潜在的和有吸引力的战略，以防止肥胖 。虽然监管机构的能源开支尚不完全清楚，脂肪细胞在调节能量平衡和养分通量，在脊椎动物中发挥核心作用。

两种不同类型的脂肪组织中，包括白色脂肪组织（ WAT ）和棕色脂肪组织（BAT ）已被广泛研究。白色脂肪细胞储存能量（例如甘油三酸酯） ，而棕色脂肪细胞消耗能量 。许多研究表明BAT活动的变化，可以深刻影响适应性产热和葡萄糖稳定态 。

棕色脂肪的产热能力主要是由线粒体的解偶联蛋白 UCP - 1 解开，从能源生产和从食物中获得的潜在能量以热的释放导致电子传递链的存在下介导的。 UCP - 1的表达是受一些转录因子，其中包括过氧化物酶体增殖物激活受体γ （ PPAR - γ ）共激活因子- α （ PGC -1α ） ，可以引起由冷暴露或β-肾上腺素能信号（9） 。

在一些鼠模型中，出现褐变WAT仓库是预防饮食引起的代谢障碍，包括肥胖病和糖尿病 。Irisin ，由骨骼肌分泌和增加运动，是一个小的多肽。

哺乳动物体内的脂肪积累，影响链接的褐色脂肪细胞的数量和活性抵抗能力。在某些情况下，某些白色脂肪组织（ WAT ）仓库可随时转换到“棕像”状态，这是与减肥有关的。 Irisin ，一种新发现的激素，通过分泌进入流通领域，并促进骨骼肌WAT “褐变”未知的机制。

在目前的研究中，我们证实在小鼠重组irisin降低体重和改善葡萄糖稳态。我们进一步表明irisin上调UCP -1 （棕色脂肪的产热能力的一种调节）的表达。这种效果可能是由irisin诱导p38蛋白和磷酸化ERK信号通路介导的。

SB203580和ERK抑制p38 MAPK的U0126废除UCP - 1的上调作用irisin 。此外，也促进了irisin表达betatrophin ，另一种新发现的激素，它能促进胰岛β细胞增殖和提高糖耐量。总之，我们的数据表明， irisin通过刺激WAT褐变，通过p38 MAPK和ERK通路的特异性基因表达，可能会阻止肥胖和相关的2型糖尿病。