Irisin在运动减肥中的作用

马正大　王玲

摘要：肥胖能够引起一系列的代谢疾病，影响人们的健康和生活质量，运动能增加能量的消耗，是目前公认的治疗和预防肥胖的最科学健康的有效手段。具有减肥作用的新激素Irisin的发现引起了国内外学者广泛的关注和研究，运动使骨骼肌分泌Irisin，通过血液循环作用于脂肪细胞上UCP1的表达上调，使白色脂肪细胞棕色化，棕色脂肪分解代谢产生热量以热的形式散发，从而发挥减肥的作用。

关键词：Irisin；肥胖；运动减肥

肥胖问题在全世界都呈现出迅速上升的趋势。肥胖是一种可以影响到整个机体正常功能的生理过程，是一种复杂的代谢失调症。在有些国家中，肥胖人群约占人口总数的20%-50%，据研究报道，“到2030年，86%的美国人可能超重或肥胖，到2048年，所有美国成年人体重都可能超标或肥胖”。肥胖症逐渐引起人们的重视，减肥成为当今比较热议的话题之一。肥胖的发生率和一些相关疾病的增加，主要是因为人们身体活动的缺乏和饮食习惯的不当，运动能增加能量的消耗是预防和治疗肥胖的关键[1]。

一、Irisin的发现

人体内主要存在白色脂肪组织（WAT）和棕色脂肪组织（BAT），WAT的主要作用是储存脂肪，BAT的主要作用是燃烧脂肪，通过分解代谢产生热量并以热的形式散发，从而发挥减肥的作用，主要分布于人体肩胛骨、腋窝、颈背部和肾脏周围。白色脂肪细胞棕色化的效应主要与UCP1的表达有关。

Irisin被其定义为由运动所诱导的激素，具有减肥作用，spiegelman实验室的Bostrom等人在2012年发表在《Nature》杂志[2]。运动使骨骼肌分泌Irisin，通过血液循环作用于脂肪细胞上UCP1的表达上调，使白色脂肪细胞棕色化。Irisin因子的发现引起了国内外学者的广泛关注，并且在《细胞》、《自然》和《科学》等杂志纷纷发表评论文章，Irisin有可能成为治疗肥胖的新热点和新思路。

二、Irisin的组织分布

肌肉的收缩运动可诱导肌肉组织表达PGC-1α可促进肌肉中FNDC5的表达，经蛋白水解后形成Irisin。通过动物实验研究发现，利用Northen blot的方法，成年小鼠FNDC5主要表达于骨骼肌组织、脑组织。Huh等对成人各个组织进行实时定量PCR检测，发现骨骼肌中FNDC5mRNA表达最多，并且在肌肉含量较多的组织中表达较高，而在于脂肪、脏腑器官、脑组织中有相对较少的表达。并且表达强度与PGC-1α的表达正相关。经研究Irisin在多种器官组织中均有表达，在骨骼肌表达中最多，表明Irisin是一种肌因子，而在其他组织中的表达还需要进一步的研究。

三、Irisin与肥胖的相关性研究

Stengel等人在厌食症患者，以及BMI值正常受试者和BMI值在30-40、40-50、大于50的不同程度肥胖患者中循环测定irisin水平，经研究发现循环中irisin水平与BMI值、BMR水平呈显著正相关；此外irisin水平还与体脂重量、去脂体重呈正相关[3]。在Huh等人观察了10名体重正常受试者正和8名肥胖症患者的骨骼肌FNDC5的mRNA表达与BMI水平的关系，P取0.05经统计两者呈正相关；对14名肥胖受试者在进行减肥手术后的研究发现，irisin水平发生了明显的下降；但是对于因为个体差异，样本量大小、研究对象的性别、年龄等因素对于irisin的影响还需要进行相关的干预研究。同在该研究中发现irisin水平与上臂围度和去脂体重呈显著正相关，而与体脂重量无相关性，研究表明Irisin的量可能与肌肉的含量有密切的关系，在肥胖人群中，BMI与循环irisin的关系还需进一步研究。

对正常饮食小鼠静脉注射含FNDC5全长的腺病毒10天后，发现皮下脂肪组织中UCP1的表达升高达至13倍，但体重上没有明显的变化。然而，对高脂饮食诱导的肥胖小鼠，静脉注射含FNDC5全长的腺病毒10天后，与对照组相比，小鼠白天及夜晚的能耗均显著增加，体重显著减轻。研究表明，在肥胖状态下，外源性注入Irisin对高脂小鼠的肥胖有显著减轻的效果，对于肥胖患者而言外源性Irisin的注入是否同样能减轻体重还需要进一步的研究。

四、Irisin与运动的相关性研究

运动手段作为预防、治疗肥胖的重要手段之一，科学的制订运动处方进行体育锻炼可以有效的促使血糖代谢平衡，对于治疗和控制Ⅱ型糖尿病和心血管疾病的风险，保持健康良好的生活习惯。在最早Bostrom等人的研究中，小鼠在进行3周自主跑轮运动后骨骼肌血浆Irisin表达显著升高，8名受试者在进行10周的耐力训练后血浆Irisin增加了约200%。表明耐力性运动可长时间维持FNDC5的高表达。15名经过训练的健康年轻男性，在室内跑道上进行2-3组的2个80m冲刺，每组之间休息20min，运动后30min，血液Irisin增加，一次急性运动可能使血液Irisin增加。但有研究表明，14名中年男性在进行一组大强度训练后，相对于干预前的基础水平在任何时间点血液Irisin没有发生变化。运动是否能诱导循环中irisin增多还处于研究探索阶段目前尚无定论，对于Irisin水平是否与运动方式、运动时间、运动强度及不同的年龄、体适能水平、运动能力有关，还需要大量的运动干预实验来进行验证。

五、肥胖人群Irisin在运动中的反应

7名肥胖者BMI>30kg/m2，进行60 %VO2max中等强度的持续室外运动，irisin增加但效果不显著。16名健康超重/肥胖个体，75%最大能力运动1h，循环irisin水平没有显著变化。12 周强度维持在70-85%的最大心率的力量/耐力训练，该运动方案对循环irisin也没有影响。65名7-18岁的超重/肥胖儿童，BMI > 90%，进行一年的运动干预，干预形式为抗组运动和耐力运动，运动与饮食结合干预后，循环irisin水平提高了12%。研究表明针对肥胖健康人群一次急性中等强度的运动能使Irisin增加，但效果不显著。长期的运动与饮食结合的干预能够使循环Irisin水平提高。糖尿病前期糖代谢异常的超重人群（29.0±2.4 kg/m2），70% VO2max强度运动45min的一次急性运动，运动后2h，FNDC5的表达没有变化。12周干预后，再次进行一次70% VO2max强度运动持续运动45min，循环Irisin升高1.2倍，PGC1α水平增加了4.9倍；12周的力量训练和耐力训练，包括2次功率自行车耐力训练和2次全身的力量练习（分别为60分钟），血浆irisin水平降低。对于病理性肥胖人群，长期的运动干预可能更有效，而力量/耐力训练对irisin水平的提高影响较小。不同强度的急性运动中Irisin反应可能经过长期的训练有所改变。

六、小结与展望

肥胖的发生主要是由于能量摄入与消耗的不平衡产生，消耗小于摄入，运动量不足而导致的，Irisin这一新肌肉因子的发现，为运动减肥带来了新的契机，Irisin最重要的作用是燃烧脂肪，更有价值的是探讨运动对肥胖人群Irisin的影响。运动是否能诱导循环中irisin增多将是一项持续探索性的研究。根据国内外研究，还没有人对肥胖的人群在急性高强度间歇运动和相同的机械工下中等强度持续运动中循环irisin的反应，这些反应在经过长期重复运动训练后是否有所改变，而这也将是我们下一步所要进行的研究。

参考文献：

[1]刘绍生.运动减肥机制研究进展[J].体育研究与教育，2015（02）：117-121.

[2]楊献南.现代运动减肥方法研究进展[J].哈尔滨体育学院学报，2015（03）：84-90.

[3]吴静，张玉彬.PGC-1α和Irisin在运动减肥中的作用机制[J].生命的化学，2012（05）：442-446.

（作者单位：马正大 河北体育学院；王玲 石家庄铁路职业技术学院）