Cell：运动为何能减肥和增强骨骼？首次发现“运动激素”的作用机制
2018-12-17 小通 生物通
阿尔伯塔大学的科学家在唾液里鉴定出来三种损害认知的阿尔兹海默症生物标志物，这项研究具有广泛的临床应用前景。
阿尔伯塔大学的科学家在唾液里鉴定出来三种损害认知的阿尔兹海默症生物标志物，这项研究具有广泛的临床应用前景。
12月13日发表在Cell上的一项研究指出，被称为“运动激素”的irisin（虹膜素）能作为一种信号，在肌肉和骨骼组织之间传递，启动新骨细胞替换旧的或受损骨细胞的过程。研究人员还在脂肪和骨细胞中发现了一组称为αV整合素的irisin受体。
“这是一个非常重要的发现，因为在过去几年中，没有人能确定这种特殊激素的受体，”塔克斯大学骨科生物学家Jake Chen说（未参与这项工作）。
Irisin得名于传递信息的彩虹女神Iris，是哈佛医学院的细胞生物学家Bruce Spiegelman发现的。但是这种这种激素受到了许多质疑，一些研究团队没能检测到运动后人体Irisin的增加，一些是无法理解其作用机制。自2015年以来，这些质疑在很大程度上得到了解答，当时Spiegelman研究组以及2012年首次发现Irisin的合作者使用质谱法直接检测到了人血浆中的这种激素。
在这项最新研究中，Spiegelman研究组给小鼠注射了低剂量的Irisin，发现小鼠骨细胞（osteocyte）中硬骨素（sclerostin）的表达水平增加了。硬骨素是一种有助于分解骨骼的蛋白质，可用于重建组织。Spiegelman说，根据这一结果，他认为Irisin就像是来自肌肉的信息，指示骨骼开始这个重建过程。
为了在骨骼中找到Irisin的细胞靶标，研究人员利用激素本身来“钓出”小鼠骨细胞中的受体。他们将Irisin结合到细胞上，然后用其附着的受体将其拉出，然后使用质谱法进行鉴定，发现它们主要为整合素αV/β5。
研究人员还使用利用雌性小鼠卵巢来研究当Irisin前体FNDC5的基因被敲除时会发生什么。文章一作，Spiegelman的博士后Hyeonwoo（Chad）Kim说，卵巢切除术模型有助于观察骨骼的变化，因为去除卵巢的小鼠通常会出现骨密度的损失。这些变化类似于更年期妇女的骨质疏松症，后者也会因为雌激素水平的变化而出现骨质流失。
奇怪的是，在这种情况下，去除Irisin实际上可以防止骨质流失，而且小鼠不会发生骨质疏松症，研究人员认为这表明Irisin在骨重塑过程中具有微调的作用。Kim说，在骨质疏松症发生时，阻断Irisin结合可能可以成为潜在的治疗方案。
“这些结果很有意思，”Chen说，这些研究表明，Irisin对骨形成有更明显的积极作用。
来自意大利巴里大学的生物学家Maria Grano也在研究Irisin，她对卵巢切除术模型存在疑问，尤其是雌激素对Irisin骨骼作用的影响。她还指出，整合素αV/β5可能是其他组织中Irisin多种受体之一，“这是一个非常有趣的故事的开端，需要进一步研究，”她说。
虽然虹膜蛋白在骨质疏松症中的作用尚不清楚，但它在实验室中表现出的对脂肪燃烧和骨骼构建的影响，已经很明确了，因此研究人员希望能将其作为一种治疗方法，“如果我们能够为那些不能进行体育锻炼的人开发这种激素，它可能是一种非常重要的药物，”Grano说。
为此，Spiegelman和他的同事正致力于设计一种长效Irisin，因为这种激素在血液中的半衰期相对较短，不到一小时。另外他们还想知道Irisin是否与其他组织发生对话，包括大脑和运动神经，这些组织可能还有治疗应用的其它需要。
原始出处：
H. Kim, et al.Irisin mediates effects on bone and fat viaaV integrin receptors.Cell, doi:10.1016/j.cell.2018.10.025, 2018.
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什么时候有懒人用的减肥神药？
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学习了，谢谢分享
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