Irisin在運動減肥中的作用

馬正大　王玲

摘要：肥胖能夠引起一系列的代謝疾病，影響人們的健康和生活質量，運動能增加能量的消耗，是目前公認的治療和預防肥胖的最科學健康的有效手段。具有減肥作用的新激素Irisin的發現引起了國內外學者廣泛的關注和研究，運動使骨骼肌分泌Irisin，通過血液循環作用于脂肪細胞上UCP1的表達上調，使白色脂肪細胞棕色化，棕色脂肪分解代謝產生熱量以熱的形式散發，從而發揮減肥的作用。

關鍵詞：Irisin；肥胖；運動減肥

肥胖問題在全世界都呈現出迅速上升的趨勢。肥胖是一種可以影響到整個機體正常功能的生理過程，是一種復雜的代謝失調癥。在有些國家中，肥胖人群約占人口總數的20%-50%，據研究報道，“到2030年，86%的美國人可能超重或肥胖，到2048年，所有美國成年人體重都可能超標或肥胖”。肥胖癥逐漸引起人們的重視，減肥成為當今比較熱議的話題之一。肥胖的發生率和一些相關疾病的增加，主要是因為人們身體活動的缺乏和飲食習慣的不當，運動能增加能量的消耗是預防和治療肥胖的關鍵[1]。

一、Irisin的發現

人體內主要存在白色脂肪組織（WAT）和棕色脂肪組織（BAT），WAT的主要作用是儲存脂肪，BAT的主要作用是燃燒脂肪，通過分解代謝產生熱量并以熱的形式散發，從而發揮減肥的作用，主要分布于人體肩胛骨、腋窩、頸背部和腎臟周圍。白色脂肪細胞棕色化的效應主要與UCP1的表達有關。

Irisin被其定義為由運動所誘導的激素，具有減肥作用，spiegelman實驗室的Bostrom等人在2012年發表在《Nature》雜志[2]。運動使骨骼肌分泌Irisin，通過血液循環作用于脂肪細胞上UCP1的表達上調，使白色脂肪細胞棕色化。Irisin因子的發現引起了國內外學者的廣泛關注，并且在《細胞》、《自然》和《科學》等雜志紛紛發表評論文章，Irisin有可能成為治療肥胖的新熱點和新思路。

二、Irisin的組織分布

肌肉的收縮運動可誘導肌肉組織表達PGC-1α可促進肌肉中FNDC5的表達，經蛋白水解后形成Irisin。通過動物實驗研究發現，利用Northen blot的方法，成年小鼠FNDC5主要表達于骨骼肌組織、腦組織。Huh等對成人各個組織進行實時定量PCR檢測，發現骨骼肌中FNDC5mRNA表達最多，并且在肌肉含量較多的組織中表達較高，而在于脂肪、臟腑器官、腦組織中有相對較少的表達。并且表達強度與PGC-1α的表達正相關。經研究Irisin在多種器官組織中均有表達，在骨骼肌表達中最多，表明Irisin是一種肌因子，而在其他組織中的表達還需要進一步的研究。

三、Irisin與肥胖的相關性研究

Stengel等人在厭食癥患者，以及BMI值正常受試者和BMI值在30-40、40-50、大于50的不同程度肥胖患者中循環測定irisin水平，經研究發現循環中irisin水平與BMI值、BMR水平呈顯著正相關；此外irisin水平還與體脂重量、去脂體重呈正相關[3]。在Huh等人觀察了10名體重正常受試者正和8名肥胖癥患者的骨骼肌FNDC5的mRNA表達與BMI水平的關系，P取0.05經統計兩者呈正相關；對14名肥胖受試者在進行減肥手術后的研究發現，irisin水平發生了明顯的下降；但是對于因為個體差異，樣本量大小、研究對象的性別、年齡等因素對于irisin的影響還需要進行相關的干預研究。同在該研究中發現irisin水平與上臂圍度和去脂體重呈顯著正相關，而與體脂重量無相關性，研究表明Irisin的量可能與肌肉的含量有密切的關系，在肥胖人群中，BMI與循環irisin的關系還需進一步研究。

對正常飲食小鼠靜脈注射含FNDC5全長的腺病毒10天后，發現皮下脂肪組織中UCP1的表達升高達至13倍，但體重上沒有明顯的變化。然而，對高脂飲食誘導的肥胖小鼠，靜脈注射含FNDC5全長的腺病毒10天后，與對照組相比，小鼠白天及夜晚的能耗均顯著增加，體重顯著減輕。研究表明，在肥胖狀態下，外源性注入Irisin對高脂小鼠的肥胖有顯著減輕的效果，對于肥胖患者而言外源性Irisin的注入是否同樣能減輕體重還需要進一步的研究。

四、Irisin與運動的相關性研究

運動手段作為預防、治療肥胖的重要手段之一，科學的制訂運動處方進行體育鍛煉可以有效的促使血糖代謝平衡，對于治療和控制Ⅱ型糖尿病和心血管疾病的風險，保持健康良好的生活習慣。在最早Bostrom等人的研究中，小鼠在進行3周自主跑輪運動后骨骼肌血漿Irisin表達顯著升高，8名受試者在進行10周的耐力訓練后血漿Irisin增加了約200%。表明耐力性運動可長時間維持FNDC5的高表達。15名經過訓練的健康年輕男性，在室內跑道上進行2-3組的2個80m沖刺，每組之間休息20min，運動后30min，血液Irisin增加，一次急性運動可能使血液Irisin增加。但有研究表明，14名中年男性在進行一組大強度訓練后，相對于干預前的基礎水平在任何時間點血液Irisin沒有發生變化。運動是否能誘導循環中irisin增多還處于研究探索階段目前尚無定論，對于Irisin水平是否與運動方式、運動時間、運動強度及不同的年齡、體適能水平、運動能力有關，還需要大量的運動干預實驗來進行驗證。

五、肥胖人群Irisin在運動中的反應

7名肥胖者BMI>30kg/m2，進行60 %VO2max中等強度的持續室外運動，irisin增加但效果不顯著。16名健康超重/肥胖個體，75%最大能力運動1h，循環irisin水平沒有顯著變化。12 周強度維持在70-85%的最大心率的力量/耐力訓練，該運動方案對循環irisin也沒有影響。65名7-18歲的超重/肥胖兒童，BMI > 90%，進行一年的運動干預，干預形式為抗組運動和耐力運動，運動與飲食結合干預后，循環irisin水平提高了12%。研究表明針對肥胖健康人群一次急性中等強度的運動能使Irisin增加，但效果不顯著。長期的運動與飲食結合的干預能夠使循環Irisin水平提高。糖尿病前期糖代謝異常的超重人群（29.0±2.4 kg/m2），70% VO2max強度運動45min的一次急性運動，運動后2h，FNDC5的表達沒有變化。12周干預后，再次進行一次70% VO2max強度運動持續運動45min，循環Irisin升高1.2倍，PGC1α水平增加了4.9倍；12周的力量訓練和耐力訓練，包括2次功率自行車耐力訓練和2次全身的力量練習（分別為60分鐘），血漿irisin水平降低。對于病理性肥胖人群，長期的運動干預可能更有效，而力量/耐力訓練對irisin水平的提高影響較小。不同強度的急性運動中Irisin反應可能經過長期的訓練有所改變。

六、小結與展望

肥胖的發生主要是由于能量攝入與消耗的不平衡產生，消耗小于攝入，運動量不足而導致的，Irisin這一新肌肉因子的發現，為運動減肥帶來了新的契機，Irisin最重要的作用是燃燒脂肪，更有價值的是探討運動對肥胖人群Irisin的影響。運動是否能誘導循環中irisin增多將是一項持續探索性的研究。根據國內外研究，還沒有人對肥胖的人群在急性高強度間歇運動和相同的機械工下中等強度持續運動中循環irisin的反應，這些反應在經過長期重復運動訓練后是否有所改變，而這也將是我們下一步所要進行的研究。

參考文獻：

[1]劉紹生.運動減肥機制研究進展[J].體育研究與教育，2015（02）：117-121.

[2]楊獻南.現代運動減肥方法研究進展[J].哈爾濱體育學院學報，2015（03）：84-90.

[3]吳靜，張玉彬.PGC-1α和Irisin在運動減肥中的作用機制[J].生命的化學，2012（05）：442-446.

（作者單位：馬正大 河北體育學院；王玲 石家莊鐵路職業技術學院）