Irisin:新的运动因子?

运动因子是在运动过程中由骨骼肌产生并分泌到血液循环中的物质,是骨骼肌与运动器官之间的"桥梁"。鸢尾素(Irisin)是过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子(PGC-1α)依赖性肌肉因子,其主要生理功能包括促进白色脂肪组织(white adipose tissue,WAT)向棕色脂肪组织(brown adipose tissue,BAT)转变、改善胰岛素敏感性、参与骨代谢,加速成熟成骨细胞向骨髓基质细胞的转化以及改善大脑功能等。研究表明,在上述领域中,运动干预会引起Irisin表达发生变化。本文将深入讨论Irisin是否符合运动因子的判断标准,并总结不同模式的运动干预对Irisin表达的影响,以便为Irisin与运动因子之间的关系提供新的视角。     

骨骼肌的内分泌功能

长期以来,骨骼肌被认为是一种效应器官,接受神经和体液的调节。近年大量实验研究资料发现骨骼肌也具有分泌活性物质的功能,能表达、合成和分泌多种生物信号分子,包括调节肽、细胞因子和生长因子等,也是一种重要的内分泌器官。骨骼肌分泌的活性物质以旁分泌和／或自分泌方式调节骨骼肌的生长、代谢和运动功能;甚至以血液循环内分泌的方式调节机体远隔器官组织的功能。骨骼肌生成和分泌的活性物质在运动系统疾病和某些全身性疾病的发病中具有重要的作用。本文将对骨骼肌分泌的主要活性物质及其生理和病理生理学意义进行综述。     

Irisin的调控功能及其在代谢性疾病中的作用

作为一种运动诱导的肌肉因子,Irisin可以在运动后激活、分泌、并转运到身体的各个器官,作用于白色脂肪组织,通过棕化作用增加机体能量消耗,提高葡萄糖的利用,降低胰岛素抵抗,因而对代谢性相关疾病如肥胖、糖尿病、神经认知功能障碍等具有重要的调节作用,从而实现健康促进的效应。本文对Irisin的发现、结构、组织分布、功能、代谢性疾病的调控及目前研究问题与展望进行详细综述,为代谢性疾病提供新的预防与治疗途径或策略。     

鸢尾素与肌少症、骨质疏松症关系的研究进展

鸢尾素(Irisin)是2012年被Bruce Spiegelman教授团队发现并报导的一种新的肌肉因子,通过"PGC-1α→FNDC5/Irisin→UCP-1通路"增加机体能量消耗、调节能量代谢.本文整理Irisin及其与骨骼肌减少症、骨质疏松症的关系的最新研究.发现Irisin可能主要通过对骨骼肌细胞线粒体的作用...     

PGC-1α和Irisin在运动减肥中的作用机制

运动诱导骨骼肌表达过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅助激活因子α（peroxisome proliferator-activated receptor γ coactivator-1α,PGC-1α）,PGC-1α通过多条途径参与调节骨骼肌的运动适应性。最新的研究发现PGC-1α在骨骼肌中可促进Ⅲ型纤连蛋白结构域5（fibronectin type Ⅲ domain-containing5,FNDC5）的表达,后者被转变为一种新的激素-Irisin。Irisin可使白色脂肪细胞转变为棕色脂肪细胞,因此PGC-1α和Irisin将成为肥胖症防治研究的新靶点。     

Myostatin对骨骼肌、褐色脂肪和白色脂肪组织作用及其机制研究进展

Myostatin(肌肉抑制素)在机体内主要担任负调节作用。研究表明Myostatin对骨骼肌、褐色脂肪组织和白色脂肪组织都产生负调节作用,具体表现为抑制骨骼肌细胞生长、抑制褐色脂肪细胞分化和降低白色脂肪褐色化。该文综述了Myostatin对骨骼肌、褐色脂肪和白色脂肪影响及其机制的最新研究进展,并介绍了一些以Myostatin/Smad信号通路作为靶点来治疗肥胖及其相关代谢疾病的研究成果。     

Musclin:新发现的骨骼肌分泌的生物活性因子

继心肌、血管和脂肪组织的内分泌功能发现后 ,传统的内分泌概念被打破 ,推测分泌活性物质的功能是各种组织细胞固有的生物学行为之一。最近 ,日本学者Nishizawa等在JBiolChem杂志上首次报道 :骨骼肌特异性葡萄糖转运蛋白 4 (GLUT4 )和过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)基因     

鸢尾素的心血管保护作用及其在运动领域的研究进展

鸢尾素(irisin)是一种运动诱导骨骼肌分泌的肌肉因子,是由III型纤连蛋白组件包含蛋白5 (fibronectin type III-domain containing protein 5, FNDC5)剪切、修饰后分泌到血液中的多肽性片段。鸢尾素可以使白色脂肪棕色化,增加机体能耗,减轻体重。鸢尾素在糖尿病、冠心病等多种疾病的代谢过程中发挥着重要的作用,不同类型的运动对血液循环中鸢尾素水平的影响不同,而适度运动可以减轻心血管疾病症状。本文对鸢尾素的心血管保护作用及其在运动领域的研究进展作一综述,以期为心血管疾病的预防和治疗提供新的靶点。     

肥胖状态下脂肪组织线粒体功能紊乱与运动调控

线粒体在包括脂肪组织在内的新陈代谢器官中扮演重要角色。脂肪组织包括白色脂肪组织(white adipose tissue, WAT)和棕色脂肪组织(brown adipose tissue, BAT),这两种组织功能相反。白色脂肪组织储存多余的能量,棕色脂肪组织则通过线粒体进行非颤栗性产热来消耗能量。在受到寒冷时、β-肾上腺素能受体激动剂或运动刺激时,白色脂肪组织棕色化形成形态与功能类似棕色脂肪细胞的米色脂肪细胞。在脂肪细胞中,线粒体调节脂肪细胞分化、脂质稳态、支链氨基酸代谢、产热作用以及白色脂肪组织棕色化,因此高活性的线粒体对于脂肪细胞的功能至关重要。研究表明,脂肪组织线粒体功能障碍与肥胖和2型糖尿病等代谢性疾病高度相关。肥胖时线粒体功能紊乱,表现为线粒体生物合成和活性降低、活性氧产生过量以及自噬增加,从而对脂肪组织功能产生不利影响。因此,调节脂肪组织线粒体功能的干预措施将有助于治疗肥胖。研究发现,运动是预防和改善肥胖的重要方法,通过增加线粒体生物合成和活性,改善脂肪组织氧化应激并抑制自噬,从而促进机体代谢。本文深入探讨了脂肪组织线粒体的功能、线粒体紊乱的表现形式以及运动的调控效应,将加深对运动减肥的理解与认识,同时为肥胖症的治疗提供新的方向和思路。     

运动与健康:从运动健康效应评价到运动模拟药物开发

规律性耐力运动对收缩器官(骨骼肌)及远隔器官(心脏、脑、肝脏、脂肪等)均有健康促进效应。在骨骼肌中,运动通过调控PPARδ、AMPK、SIRT1及PGC-1α等一系列信号通路促进骨骼肌重塑。此外,收缩的骨骼肌合成"运动因子"(如IL-6、BDNF、Irisin等)并以内分泌方式释放入血,扩散并作用于远隔器官,是运动防治多种慢性疾病的重要途径。上述信号通路及"运动因子"成为开发"运动模拟"药物的靶向。本综述中,我们讨论了运动促进健康的生物学靶位及"运动模拟"药物开发的研究进展。     

腺苷酸活化蛋白激酶在脂联素心血管保护效应中的作用

脂联素是主要由白色脂肪组织分泌的一种活性多肽,具有调节脂肪酸和葡萄糖代谢、抗炎、减轻动脉粥样硬化等多种生物学功能,血浆脂联素含量降低参与了代谢性疾病及心血管疾病的发生、发展。腺苷酸活化蛋白激酶（AMP．activated protein kinase,AMPK）是脂联素信号通路中的关键信号分子,本文就其在脂联素心血管保护效应中的作用作一综述,介绍脂联素改善糖、脂代谢紊乱、动脉粥样硬化、心力衰竭及心肌缺血,再灌注损伤作用机制的新进展。     

骨骼肌质量控制信号通路

骨骼肌质量约占健康成人体重的40%。骨骼肌不仅直接参与运动,还作为分泌器官分泌多种肌肉因子影响其它器官的功能,因此骨骼肌功能的维持对机体健康具有重要意义。骨骼肌质量作为骨骼肌功能的基础,常常受到运动、疾病等多种因素的影响。如抗阻运动可引起骨骼肌细胞蛋白质合成增加,诱发肌肉肥大;而肢体废用、慢性阻塞性肺疾病、心衰、慢性肾病、恶病质、杜氏肌营养不良等疾病可导致骨骼肌细胞蛋白质合成降低或降解增强,引起肌肉萎缩。骨骼肌肥大或萎缩的过程涉及多条信号通路的改变,如IGF-1/PI3K/Akt、肌肉生长抑制素、G蛋白等介导的信号通路参与了骨骼肌肥大的调控;而泛素-蛋白酶体途径、IGF-1/Akt/FoxO、自噬-溶酶体途径、NF-κB及糖皮质激素介导的信号通路则在调节肌肉萎缩中发挥重要作用。这些信号通路在不同的条件下被激活或抑制,共同调节骨骼肌质量。本文综述骨骼肌质量控制信号通路及其主要转导机制,以加深对骨骼肌质量调控的理解与认识。     

mTORC1信号通路亮氨酸感受器——Sestrin2

正亮氨酸是重要的蛋白质合成原料,同时也可作为信号分子参与调节包括饱感、胰岛素分泌、骨骼肌合成代谢等多种生理活动。mT OR复合物1(mT OR complex 1,mT ORC1)蛋白激酶是调节亮氨酸功能的关键调控分子,通过控制蛋白质、脂质合成、自噬等过程调控细胞发育。然而,mT ORC1上游的亮氨酸相关信号通路尚不清楚。近期来自麻省理工学院的David M.Sabatini实验室在《科学》杂志上报道了最新研究:Sestrin2在mT ORC1信号通路中发     

骨骼肌组织来源的外泌体促进骨骼肌干细胞增殖并抑制其分化

骨骼肌干细胞(又称为肌卫星细胞)位于肌纤维膜与基底膜之间。肌纤维分泌各种细胞因子到骨骼肌干细胞微环境中,进而调节肌卫星细胞的功能。最近的研究发现,骨骼肌来源的外泌体以内分泌方式影响其他组织的功能,但是,骨骼肌组织分泌的外泌体是否以旁分泌的方式调控肌卫星细胞的功能,目前并不清楚。该研究发现,骨骼肌来源的外泌体能够显著促进肌卫星细胞增殖、抑制其分化,这为揭示外泌体介导的骨骼肌组织微环境调控肌卫星细胞功能提供了实验证据。     

运动改善胰岛素抵抗与腺苷酸活化蛋白激酶关系的研究进展

腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)广泛存在于骨骼肌、肝脏、胰腺、脂肪组织及中枢神经系统中。作为"细胞能量调节器",AMPK激活后可通过多种机制改善胰岛素抵抗。本文综述了近年来AMPK(骨骼肌、肝脏和脂肪组织)的运动激活以及AMPK介导运动改善心血管胰岛素敏感性的研究进展,展望了AMPK运动激活的研究前景,旨在为全面了解和明确AMPK在运动干预效应中的重要地位提供理论依据。     

真菌的群体感应现象及群体感应分子(QSMs)研究进展

为适应环境变化,微生物细胞间进行信息交流,导致其菌体形态、生物被膜的形成、毒素分泌等生理生化特征发生变化,这种细胞间交流的现象称为群体感应现象。最初在细菌中发现这种复杂的交流方式,后来,在真核生物(真菌)中也发现了这种现象,白色念珠菌是较早被报道具有群体感应系统的真菌之一。目前,已经在各种真菌中鉴定出了许多群体感应分子,其中,围绕白色念珠菌的群体感应现象及机制研究报道较多,发现了其主要的群体感应分子及其调控作用机制。本文中,笔者主要针对白色念珠菌群体感应分子的挖掘及其生理效应进行系统综述,此外,还对其他真菌群体感应现象及群体感应分子进行概述。最后,笔者预测不同真菌群体感应研究发展方向和潜在应用。     

运动调节骨骼肌细胞葡萄糖摄取的研究进展

胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)是2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)的主要诱因,运动因其在改善骨骼肌胰岛素敏感性方面的显著作用,已被临床采用作为防治IR和T2DM的有效手段。运动能增加葡萄糖转运子4 (glucose transporter type 4,Glut4)的转位,而影响Glut4转位和葡萄糖摄取的途径包括胰岛素信号通路和肌肉收缩两大类。研究发现运动通过增加骨骼肌血流灌注、毛细血管募集、胰岛素信号途径和Sestrins-mTOR (mammalian target of rapamycin)信号通路而改善Glut4转位。因此,全面理解运动调节骨骼肌Glut4转位和葡萄糖摄取的分子机制对于揭示运动疗法防治糖代谢异常的机制具有重要意义。     

干细胞来源的胞外囊泡对T细胞的免疫调控作用

胞外囊泡（EVs）是细胞旁分泌产生的一种亚细胞成分,实质上是一组纳米级颗粒。它是双层膜结合型囊泡,内含蛋白质、核酸等活性成分。EVs在细胞间通过转移携带的信号分子而获得重要的地位。目前关于EVs在体外和体内的研究中对T细胞的调控能力引起了人们广泛的兴趣。在大多数研究中干细胞被报道能够抑制T细胞的增殖、活化和分化,在极少数研究中也发现干细胞具有增强T细胞免疫反应的作用。事实上所有的细胞类型均能释放EVs,包括干/祖/前体细胞。EVs被认为是细胞间交流的一种新机制,具有与干/祖细胞等亲代细胞相似的免疫调控作用。本综述是概述干/祖细胞来源的EVs对T细胞调控作用及可能的机制。     

六周有氧运动改善动脉粥样硬化小鼠骨骼肌氧化损伤和促进肌肉因子生成

动脉粥样硬化累及外周动脉能引起骨骼肌病变，其中氧化损伤是骨骼肌病变的重要表现，并且动脉粥样硬化也会减少有益肌肉因子的生成分泌。肌肉因子鸢尾素(irisin)、肌肉素(musclin)和BAIBA被认为参与改善动脉粥样硬化。然而，目前尚不明确动脉粥样硬化诱导骨骼肌病变的分子机制，以及有氧运动训练对其骨骼肌氧化损伤和肌肉因子生成的影响。本研究采用高脂饮食(HFD)喂食载脂蛋白E基因敲除(ApoE^-/-)小鼠12周，以建立动脉粥样硬化模型，然后观察动脉粥样硬化小鼠骨骼肌中的氧化损伤、Nrf2抗氧化信号通路以及肌肉因子鸢尾素、musclin和BAIBA生成的变化，并通过6周有氧运动观察对动脉粥样硬化小鼠骨骼肌氧化损伤的改善作用，以及鸢尾素、肌肉素和BAIBA生成的影响。ApoE^-/-小鼠在HFD喂养12周时，采用多普勒超声评估动脉粥样硬化病变，与标准饮食喂养的野生型(WT)小鼠相比，ApoE^-/-小鼠主动脉内-中膜厚度(P<0.01)、峰值血流速度(P<0.05)和阻力指数(P<0.05)显著增加，血浆甘油三酯...     

运动性肌乳酸对慢性病的潜在作用机制

运动性肌乳酸作为运动时糖酵解的代谢终产物,是导致运动性疲劳的重要机制之一.运动性肌乳酸还作为重要的信号分子,调控骨骼肌及线粒体的能量代谢相关基因表达;抑制促炎因子的释放,并作为内分泌性信号分子干扰脂多糖信号的激活而减轻慢性炎症的发生;作为一种能量传感器和信号分子调节脂肪代谢和参与白色脂肪棕色化的调节,对慢性病的运动防治...