曾靖宇
（成都体育学院；四川成都610041）
摘要：鸢尾素（irisin）是2012年发现的一种由Ⅲ型纤连蛋白组件包含蛋白5（?bronectin type III domain-containing protein 5，FNDC5）基因指导合成的I型膜蛋白再经过裂解水解而形成的一种肌肉因子。鸢尾素有着提高机体的能量代谢、减轻体重、改善2型糖尿病的胰岛素抵抗等作用。随着研究的深入，越来越多的研究将鸢尾素用于急性心肌梗死的治疗中，急性心肌梗死是由冠状动脉供血与心肌需求不平衡引起的心肌坏死，是世界各国发病率和死亡率的主要原因之一。研究证明鸢尾素对心脏具有保护作用，并且可以促进急性心肌梗死后的心肌细胞与血管的恢复，鸢尾素治疗可能成为治疗急性心肌梗死的一种重要手段。
关键词：鸢尾素；肌肉因子；急性心肌梗死
在过去，人们对于骨骼肌的认识仅仅停留在人体的运动器官，但是近年来，肌肉因子的发现证明了骨骼肌也是人体的内分泌器官[1]。2012年，Nature上的一篇文章证实了鸢尾素这一肌肉因子的存在，因其在运动后的心脏中大量表达，关于鸢尾素对心脏的影响的研究受到大量的关注，而急性心肌梗死也是一种致死率较高的心脏疾病。本文采用文献综述法，在 Pubmed 上检索鸢尾素、急性心肌梗死等关键词，对鸢尾素之于急性心肌梗死影响的现状进行总结分析，探讨鸢尾素对于急性心肌梗死的影响。
1 鸢尾素的发现与功能
过氧化物酶体增殖物激活受体γ激活因子1α（PGC1-α）是肌肉在运动中产生的促进线粒体生物合成、血管再生以及肌纤维类型转换的蛋白质，它在体内表达升高的益处可能超过了肌肉本身，可以提高对随着年龄增长的肥胖与糖尿病的抵抗能力，并且增加寿命[2]。
PGC1-α本身也具有让皮下白色脂肪组织棕色化的作用，后来科学家追溯至其下游基因FNDC5基因，再通过FNDC5的抗体检测，最后成功发现鸢尾素[2]。
鸢尾素是FNDC5裂解与分泌的片段，可以让白色脂肪细胞广泛的转化为棕色脂肪细胞并且促进能量代谢，并且在人体和小鼠中都可以通过运动诱导其分泌[3]。
2 鸢尾素治疗急性心肌梗死
急性心肌梗死是由冠状动脉供血与心肌需求不平衡引起的心肌坏死，是世界各国发病率和死亡率的主要原因之一，其发病率不断上升，2015年，全世界大约有1593万人患有心肌梗死，早期发现可能有助于降低发病率和死亡率[4]。
2.1 鸢尾素对于急性心肌梗死的心脏具有保护和加速恢复作用
近年来，出现了越来越多关于鸢尾素对心脏影响的研究。在Park MJ等人的研究中[5]，鸢尾素也被证明可以降低细胞的氧化应激和减少细胞凋亡。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆2016年，Hao Wang等人的实验团队采用Langendorff离体心脏灌注的方法，调查鸢尾素对于小鼠心肌缺血再灌注模型中心肌H9c2细胞的影响[6]。研究结果发现，鸢尾素治疗显著改善缺血后心室功能恢复。
在临床上用新的心肌细胞代替梗死的心肌细胞是治疗心肌梗死的新方法。心脏祖细胞(cardiac progenitor cells, CPCs)被证明有助于防止心肌梗死后心脏负性重构过程以及促进心脏功能的恢复，CPCs在心肌损伤后能够分化成心脏组织，因此，CPCs可以作为心脏特殊再生细胞来源[7]。Yu Tina Zhao等人使用经鸢尾素处理后的CPCs细胞来治疗心肌梗阻[7]，发现鸢尾素可以促进CPCs向心肌细胞转化，使用经过鸢尾素处理的CPCs治疗心肌梗死可能是一种新的心脏干细胞修复方法。
2.2 过量的鸢尾素对心肌梗死的心脏可能会有损伤
鸢尾素在体内的过度表达可能也会对心脏带来一定的损害。Ming-Yun Ho等人向小鼠尾部注射鸢尾素[8]，10天后对小鼠体内鸢尾素mRNA表达进行分析，发现鸢尾素在小鼠体内的过度表达将会导致心肌细胞线粒体呼吸作用增加，并且活性氧的种类与含量增加，这可能会影响心肌功能的恢复。之后该团队进行缺氧实验，将提取出的小鼠心肌细胞置于无血清缺氧缓冲液中，之后采用鸢尾素治疗，通过信号通路的分析，发现鸢尾素对小鼠心脏血管生成素-tie2、IL-8、IL-13、TGF-β以及血栓生成素信号通路都有影响，这些通路在血管生成和血管重建中是至关重要的。该研究还发现较高浓度的鸢尾素可引起细胞凋亡信号的增加，从而损害心脏的修复过程。
3讨论
从目前对于鸢尾素与心肌梗死的研究中可以看出，鸢尾素可以促进心肌梗死后心脏功能的恢复、心脏血管的重建以及减少心肌梗死对于心脏功能的损害、增加CPCs移植后的存活率等。但是，目前的实验大都使用大鼠与小鼠，要将其转换到人体的临床治疗中还需要一定的时间，而且界定鸢尾素使用过量或表达过量的的标准还不明确。此外，从目前的鸢尾素的高昂的价格与提取的高难度来看，提取的鸢尾素普及于临床治疗中可能还比较困难。
参考文献
[1] Febbraio, M.A. and B.K Pedersen. Contraction-induced myokine production and release: is skeletal muscle an endocrine organ[J]? Exerc Sport Sci Rev, 2005, 33(3):114-119
[2] Bostr?m P, Wu J, Jedrychowski MP, et al. A PGC1-alpha-dependent myokine that drives brown-fat-like development of white fat and thermogenesis[J]. Nature, 2012, 481 (7382): 463-468.
[3] Li X, Fang W, Hu Y, et al. Characterization of ?bronectin type III domain-containing protein 5
(FNDC5) gene in chickens: Cloning, tissue expression, and regulation of its expression in the muscle by fasting and cold exposure[J]. Gene, 2015, 570(2):221-229.
[4] Bashar SM,?Samir El-Sherbeiny SM,?Boraie MZ. Correlation between the blood level of irisin and the severity of acute myocardial infarction in exercise-trained rats[J]. Journal of Basic Clinical Physiology Pharmacology, 2018 Sep 28.
论文作者:曾靖宇
论文发表刊物:《医师在线》2019年5月9期
论文发表时间:2019/9/23
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