综述:鸢尾素在代谢和心血管疾病中的作用及其治疗潜力

【字体: 时间:2025年05月31日 来源:Beni-Suef University Journal of Basic and Applied Sciences 2.5

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  这篇综述系统阐述了运动诱导激素鸢尾素(Irisin)在代谢调控和心血管保护中的多重作用机制,重点探讨其通过激活AMPK/PGC-1α通路促进白色脂肪褐变(BAT)、改善胰岛素抵抗(IR)、抑制NF-κB炎症通路等核心功能,为肥胖、2型糖尿病(T2DM)和动脉粥样硬化等疾病提供潜在治疗靶点。

  

鸢尾素:代谢与心血管健康的跨界调控者

引言
鸢尾素(Irisin)是一种由Ⅲ型纤连蛋白域包含蛋白5(FNDC5)剪切产生的肌因子,自2012年发现以来因其独特的"运动模拟效应"备受关注。作为连接运动与代谢调控的分子桥梁,鸢尾素通过多重机制参与能量代谢、糖脂稳态和心血管保护,成为对抗肥胖、糖尿病和动脉粥样硬化等现代流行病的新兴靶点。

结构与生物合成
FNDC5蛋白包含209个氨基酸,其胞外段经蛋白水解后释放112个氨基酸组成的活性鸢尾素。该分子具有两个N-糖基化位点(Asn-7和Asn-52),去糖基化后分子量降至12-15 kDa。运动通过上调骨骼肌中过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1-α(PGC-1α)促进FNDC5表达,进而增加循环鸢尾素水平。值得注意的是,高强度间歇训练(HIIT)对鸢尾素分泌的诱导作用显著优于其他运动形式。

分子作用机制
脂肪褐变与能量代谢:鸢尾素通过激活白色脂肪细胞表面受体,上调解偶联蛋白1(UCP1)表达,促使白色脂肪(WAT)向米色脂肪转化,这一过程可增加能量消耗达20%。
糖代谢调控:在2型糖尿病模型中,鸢尾素通过PI3K/Akt通路促进葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)膜转位,使骨骼肌葡萄糖摄取效率提升35%。
心血管保护:内皮细胞实验显示,鸢尾素通过eNOS依赖途径使一氧化氮(NO)产量增加2倍,显著改善血管舒张功能。
神经保护:动物研究证实鸢尾素可穿过血脑屏障,使阿尔茨海默病模型脑内β淀粉样蛋白沉积减少40%。

疾病治疗潜力
代谢性疾病
在肥胖个体中,血清鸢尾素水平与体重指数(BMI)、腰臀比呈正相关。临床数据显示,减肥干预后患者鸢尾素水平可回升65%,其机制可能与改善脂肪组织胰岛素敏感性有关。对于2型糖尿病,鸢尾素不仅能降低空腹血糖(平均降幅1.5 mmol/L),还可使糖化血红蛋白(HbA1c)下降0.8%。

心血管疾病
冠状动脉疾病患者血清鸢尾素水平较健康人群低30%。动物实验表明,鸢尾素治疗可使动脉粥样硬化斑块面积缩小50%,其机制涉及:

  1. 抑制血管平滑肌细胞NF-κB通路,使炎症因子TNF-α分泌减少60%
  2. 上调超氧化物歧化酶(SOD)活性,降低心肌氧化应激损伤
  3. 通过AMPK/mTOR轴改善心肌细胞线粒体功能

挑战与展望
尽管鸢尾素展现出多重治疗潜力,但其受体识别、给药途径和长期安全性仍需深入探索。特别值得注意的是,不同人群对运动诱导的鸢尾素分泌存在显著差异,这种个体化反应机制将成为未来转化研究的关键方向。

(注:全文数据及结论均源自原文引证的178篇文献,未添加外部信息)

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