科学家分离出将运动与健康联系起来的蛋白质

达纳-法伯癌症研究所的研究人员领导的一个团队从肌肉细胞中分离出一种天然激素，这种激素能引发运动对健康的一些关键益处。他们说，这种蛋白质是一种化学信使，很有希望成为治疗糖尿病、肥胖症以及包括癌症在内的其他疾病的新疗法。

布鲁斯·斯皮格尔曼博士细胞生物学家她是该报告的资深作者，该报告被该杂志作为高级在线出版物发布自然．第一作者是Pontus Bostrom，医学博士，Spiegelman实验室博士后。

“发现一种天然物质与锻炼具有如此明显的治疗潜力，”博斯特罗姆说。

斯皮格尔曼将这种激素命名为“鸢尾素”，以希腊信使女神虹膜命名。他说，这一发现是了解这一疾病的重要第一步生物学机制这翻译体育锻炼在健康人体内以及在预防或治疗疾病中都能产生有益的变化。

哈佛医学院(Harvard Medical School)细胞生物学教授斯皮格尔曼(Spiegelman)说:“在这个领域，一直有一种感觉，那就是运动可以‘和’身体的各种组织‘对话’。”“但问题是，怎么做?”

根据该报告，鸢尾素激素对脂肪或脂肪组织有直接和“强大的影响”，脂肪组织是白色脂肪的皮下沉积物，储存多余的卡路里，导致肥胖。

当运动导致鸢尾素水平上升时——或者，在这项研究中，将鸢尾素注射到小鼠体内——这种激素会启动基因，将白色脂肪转化为“有益的”棕色脂肪。这是有益的，因为棕色脂肪比单独运动燃烧更多的多余卡路里。

成年人体内只有少量的棕色脂肪，但婴儿体内的棕色脂肪更多——这与哺乳动物冬眠时如何保暖的进化相呼应。在Spiegelman和其他人的发现之后，人们对增加成年人棕色脂肪的治疗可能性的兴趣激增。

伴随着刺激棕色脂肪研究表明，鸢尾素可以提高高脂肪饮食小鼠的葡萄糖耐量，这是代谢健康的一个关键指标。

斯皮格尔曼警告说，这一发现不能让人们跳过健身房，通过服用鸢尾素补充剂来增肌，因为这种激素似乎并不能让肌肉变得更强壮。实验表明，反复的长时间运动会导致鸢尾素水平上升，但在短期的肌肉活动中不会。

丹娜-法伯团队在寻找一种被称为pgc1 - α的代谢调节因子调节的基因和蛋白质时发现了鸢尾素，这种代谢调节因子在运动中被激活。Spiegelman的小组在之前的研究中发现了PGC1-alpha。

博斯特罗姆说，寻找pgc1 - α活性增加的分子靶点最终锁定了鸢尾素，结果发现它位于细胞的外膜内肌肉细胞．这一发现与其他科学家的观点背道而驰，他们认为这种蛋白质会存在于细胞核中。

为了测试仅仅增加鸢尾素是否能模仿运动带来的益处，科学家们给肥胖和糖尿病前期的久坐小鼠注射了适量的鸢尾素。

经过10天的治疗，小鼠的血糖和胰岛素水平得到了更好的控制——实际上，预防了糖尿病的发生——体重也减少了少量。尽管减重效果不大，但施皮格尔曼说，长期服用这种激素可能会产生更大的效果。

由于研究人员将鸢尾素的增加限制在通常由运动引起的水平，因此没有毒性或副作用的迹象。

部分原因是它是一个天然物质斯皮格尔曼说，由于小鼠和人类的这种蛋白质形式是相同的，因此基于鸢尾素的药物应该有可能在两年内迅速进入临床测试。

丹娜-法伯公司已将鸢尾素的发现独家授权给烬治疗公司进行药物开发。Ember是一家总部位于波士顿的初创公司，由斯皮格尔曼和乔斯林糖尿病中心以及佛罗里达州斯克里普斯研究所的科学家共同创立。

科学家们说，他们的发现仅仅触及了鸢尾素多重作用的皮毛。他们正在继续探索这种激素在糖尿病、胰岛素抵抗和肥胖等代谢疾病以及帕金森病等神经退行性疾病中的可能益处。糖尿病、胰岛素抵抗和肥胖在世界各地日益流行。

Spiegelman补充说，随着越来越多的证据表明肥胖和缺乏体育锻炼与癌症的发展有关，可以想象鸢尾素类药物可能在预防和治疗癌症方面有价值。