鳶尾素（Irisin）與糖尿病相關性研究進展

尉洪超 程麗霞

摘要：隨著人們生活水平的提高，糖尿病的發病率也呈逐年上升趨勢。目前糖尿病已成為公認的危害全球健康的疾病，給患者及家人帶來巨大心理和經濟壓力，尋找有效的治療方法極其重要。糖尿病是由遺傳和環境兩大方面因素共同作用而引起的以血糖升高為主要特征的慢性臨床綜合征，其發病機制頗為復雜，目前其發生、發展機制尚未研究透徹，可以肯定的是，其發生主要與胰島β細胞損傷和胰島素抵抗這2種機制及重多生物活性物質相關。近些年來有小部分研究表明糖尿病發生、發展與鳶尾素（Irisin）存在一定關聯。因此，了解鳶尾素（Irisin）與糖尿病的關系對進一步診療糖尿病及糖尿病相關的代謝性疾病將有極大的推動作用。本文就目前鳶尾素（Irisin）與糖尿病研究進展進行綜述。

關鍵詞：鳶尾素；糖尿病，2型；糖尿病，妊娠

一、鳶尾素（Irisin）的概念。

機體在運動之后可誘導肌肉組織表達一種過氧化物酶體增殖物激活受體γ輔助激活因子α（PGC-lα），PGC-lα可促進FNDC5表達，然后FNDC5在機體內經過一系列的修飾、剪切而形成的一種新激素即鳶尾素（Irisin）。鳶尾素（Irisin）可以促進白色脂肪組織轉化為棕色脂肪組織，在一定程度上促進機體代謝，消耗體內脂肪及葡萄糖，在一定程度上起到降低血糖作用。

二、鳶尾素（Irisin）的發現。

2012年美國哈弗大學一研究團隊的Bostrom[1]等發現鳶尾素（Irisin），并用希臘神話中彩紅女神即Iris將其命名，后來Bostrom憑借發現鳶尾素（Irisin）獲得美國ADA頒發的Banting獎。研究者進一步揭示了其產生的過程，即運動后肌肉組織會分泌過氧化物酶體增殖物激活受體γ輔助激活因子α（PGC-lα），PGC-lα能進一步存進FNDC5表達及剪切、修飾，最后FNDC5轉化為鳶尾素（Irisin）并釋放入血。

三、鳶尾素（Irisin）的分布。

人類及試驗小鼠體內的鳶尾素（Irisin）含量最早是通過蛋白質免疫印跡試驗及ELISA測定得到的[2]。最早研究發現，鳶尾素（Irisin）主要分布在骨骼肌、心肌及特定神經元中[3-4]。后來還發現其在脂肪組織及血漿中也有存在。后來隨著檢驗技術不斷進步，肝臟細胞及唾液中存在鳶尾素（Irisin）也被證實[5-6]。雖然鳶尾素（Irisin）還未被證實存在于所有細胞中，但根據目前發現，已經可以表明其存在的廣泛性。鳶尾素（Irisin）存在越廣泛其對機體的意義就越大。

四.鳶尾素（Irisin）的作用。

1.誘導白色脂肪向棕色脂肪轉化：Wu[7]等研究表明鳶尾素能夠顯著刺激皮下白色脂肪組織轉化為棕色脂肪組織，棕色脂肪組織是一種不同于白色脂肪的組織，棕色脂肪含有較多線粒體，其代謝效率較高，并且代謝能量主要轉化為熱能，難以為機體再利用，有助于減輕體重。

2.改善機體胰島素抵抗：有研究表明，在特定的動物模型中，肌注鳶尾素，能夠延長預期壽命，降低體重指數（mean body mass index，BMI），改善飲食誘導的胰島素抵抗，從而減少肥胖和胰島素抵抗[8]，并且未發現任何的毒副作用。就此有學者推斷，鳶尾素未來可能作為一種肌注治療方法，用于治療代謝相關性疾病，以及那些通過運動鍛煉得到改善的疾病，如2型糖尿病。

3、保護胰島β細胞：人體胰島素產生的唯一來源是胰島β細胞。研究發現腫瘤壞死因子（TNF-α）可以誘導胰島β細胞的凋亡。Moreno-Navarrete[9]等研究發現，調節內源性鳶尾素生成的FNDC5基因可以減少腫瘤壞死因子，通過此途徑，血清鳶尾素可能對胰島β細胞具有保護作用，但其機制仍需進一步研究證實。

五、鳶尾素（Irisin）與糖尿病及相關代謝問題的研究。

1、鳶尾素（Irisin）促進白色脂肪組織向棕色脂肪組織轉化。

人體內脂肪組織根據細胞功能及結構的差異分為兩大類，即白色脂肪組織和棕色脂肪組織。其中白色脂肪組織主要以存儲甘油三酯為主要功能，白色脂肪組織細胞中中線粒體含量低，其代謝效能低下。相反的，棕色脂肪組織細胞中含有較多線粒體，其代謝效率較高，有助于維持機體產熱。鳶尾素（Irisin）發現之初研究人員就發現其能促進白色脂肪組織向棕色脂肪組織化，增加機體耗能，減輕體重[10]。由于棕色組織中存在解偶聯蛋白1（能使葡萄糖和脂肪酸分解產生的能量不轉化為ATP，只轉化為熱能），因而可增加機體產熱，但不增加被機體所利用的能量，進而增加機體耗能，減輕體重。眾所周知，肥胖與糖尿病的發生、發展中有重要相關性-肥胖會導致明顯胰島素抵抗。正因鳶尾素（Irisin）能減輕體重，因此其在一定程度上有助于減輕胰島素抵抗，進而有助于2型糖尿病的治療及病情改善。目前大多數人體試驗研究表明，肥胖患者群體內鳶尾素（Irisin）的含量較正常非肥胖患者體內的含量高[11-13]。該現象具體原因并未被完全解釋，但目前主要認為可能與肥胖患者體內易胰島素抵抗相似，肥胖患者體內出現了鳶尾素抵抗，機體出于自我保護，進而產生更多鳶尾素。然而，極少數人體研究結果發現肥胖患者與正常健康者體內鳶尾素含量無明顯變化，甚至出現減少，對于該現象還沒有明確合理解釋。出現不同的研究結果可能與研究方法、分析方法及選定人群的不同相關。近來一些學者發現外源性給予鳶尾素可顯著減輕高脂飲食誘導的小鼠的肥胖程度。Crujeiras等[14]進行了深入研究，將試驗人群分為兩大組，一組為94例肥胖患者，其中男性50例，女性44例，身體質量指數（BMI）為（35.6±4.5）kg/m2。另一組為48名身體質量指數正常者，其中男16名，女32名，BMI為（22.9±2.2）kg/m2。首先進行8 周的低能量飲食以減輕體重，接著在隨后16周內逐漸增加食物量使其恢復到原始體重。觀察血中鳶尾素水平隨體重變化的情況，鳶尾素在血液中濃度在第8周降到最低點，在第24周時隨著體重的恢復而又再次回升至原來的水平。并且血中鳶尾素水平與體重、BMI、體脂量、腰圍等呈正相關。故認為外周血鳶尾素水平可明顯反映體脂水平。此外，還有學者發現，肥胖人群的血漿鳶尾素水平較正常人明顯升高，且越是肥胖升高程度越大[15]。與之相反，有的研究顯示伴有代謝綜合征的腹型肥胖者血鳶尾素水平明顯下降，與腰圍、空腹血糖和胰島素呈明顯負相關[16]。

2、鳶尾素（Irisin）與2型糖尿?。═2DM）。

隨著人們生活水平的提升及活動量的減少，糖尿病的發病率也逐年上升?，F在糖尿病已成為公認的危害全球公共健康的疾病。尤其是新發2型糖尿病會給患者及家人帶來巨大心理和經濟壓力。2型糖尿病的發生與肥胖及胰島素抵抗有著極為密切的關系，許多研究已經表明鳶尾素能促進代謝，降低體重，同時改善胰島素抵抗，增加機體對胰島素的敏感性。正因如此，鳶尾素與2型糖尿病存在著一定相關性。盡管多數研究證實兩者存在相關性，但也有少數研究結果并未發現兩者存在明確相關聯系。Timmons等[17]對近120人的樣本（包含糖尿病患者與非糖尿病人群）研究結果表明，糖尿病人群與非糖尿病人群體內鳶尾素無明顯不同，從側面證明兩者間無明確相關性。Yang等部分學者研究結果也認為T2DM組與健康對照組的血清鳶尾素水平差異無統計學意義，兩者不存在明確關系[18-19]。但大多數研究表明，2型糖尿病人體內鳶尾素含量明顯降低，兩者存在明確相關性。Choi等[20]在新診斷的新發2型糖尿病（T2DM）患者及非T2DM患者（健康人）體內鳶尾素水平的臨床研究中顯示：與非T2DM患者（糖耐量正常者）相比，新診斷的T2DM患者血清中鳶尾素水平顯著降低，并且經多元回歸分析表明餐后2h血糖是影響血清鳶尾素水平的一個重要因素。他們研究發現新發T2DM患者體內鳶尾素含量為（24. 53 ±3. 53）pg/ml，而糖耐量正常的受試者體內鳶尾素的含量 為（38. 86 ±2. 48）pg/ral，兩者相比較P=0. 003，說明新發T2DM患者體內鳶尾素水平與糖耐量正常的受試者相比是減少的，同時他們的研究顯示，循環血中鳶尾素水平與年齡、性別、BMI無關，證明鳶尾素水平的減少是新發T2DM患者的獨立標記。這項研究，是第一次將鳶尾素與臨床指標在2型糖尿病患者及糖耐量正常受試者之間進行比較，具有重大意義，為指導臨床工作奠定了基礎。有學者認為鳶尾素可能在血糖不耐受和T2DM 的發生中起重要作用[18]。與之相似，Liu等[19]對96例T2DM患者與60名非T2DM患者（健康人）進行比較后發現，T2DM患者的循環鳶尾素水平顯著降低，而非T2DM患者循環鳶尾素水平與BMI、三酰甘油、血糖、總膽固醇等呈正相關，在進行多因素校正后，血清鳶尾素水平仍與BMI和血糖呈正相關。Zhang等[21]研究也得出了類似結論，即認為T2DM的血清鳶尾素水平降低。LIU等[22]發現在糖尿病患者中，鳶尾素的水平比非糖尿病患者明顯降低。此外MEREAO等[23]還在T2DM的男性隊列研究表明，循環鳶尾素水平與胰島素的敏感性呈正相關，證明鳶尾素對體內葡萄糖的平衡發揮著有益的作用。CHOI等[24]研究表明在新發T2DM患者中，鳶尾素的水平下降。這些研研究表明血清鳶尾素水平與T2DM存在一定聯系，但并不完全明確，仍需繼續研究。

3.鳶尾素（Irisin）與妊娠期糖尿?。℅DM）的相關研究。

妊娠期糖尿?。℅DM）即妊娠期間發生或發現的血糖異常升高。其包含兩種情況，一種是妊娠后出現血糖異常升高，另一種是懷孕前已經存在血糖異常后來合并妊娠。目前在鳶尾素與妊娠期糖尿病相關性的研究中，大多數學者認為兩者存在負相關性，但少數研究卻得出了兩者無明確相關性的結論。Kuzmicki等[25]的研究結果表明：在正常的妊娠期婦女與妊娠期糖尿病婦女相比較過程中，妊娠7月時妊娠期糖尿病患者體內的鳶尾素含量水較正常妊娠期婦女體內鳶尾素平明顯降低，表明鳶尾素與妊娠期糖尿病存在明確相關性，即兩者呈負相關。Wawrusiewicz等[26]依照妊娠期糖尿病的定義選定了93例妊娠期糖尿病患者與97例正常孕婦進行妊娠晚期外周血中鳶尾素濃度的測定，結果同樣為妊娠期糖尿病患者體內的鳶尾素含量水較正常妊娠期婦女體內鳶尾素平明顯降低，兩者存在相關性。但并非所有研究都一致，Ebert等[27]按照2小時口服葡萄糖耐量試驗（75g）結果作為篩選標準，選擇了74名妊娠期糖尿病孕婦及等量的正常孕婦，同樣測量妊娠晚期外周血中鳶尾素含量，但其結果與大多數學者結果相反，這近150名孕婦外周血中鳶尾素含量無明顯差異，兩者之間無明確關聯。

不同研究者間出現的不同結果，可能與他們選取的標準不一致、排除干擾因素不完全一致、采血時間不同等諸多因素影響有關，兩者之間關系還需進一步深入研究。

六、小結。

綜上所述，鳶尾素（Irisin）是近些年新發現的與糖脂代謝密切相關的肌肉因子，對糖尿病的治療方式有推動作用。目前大多數研究表明糖尿病患者體內其含量相對減少，但仍有小部分研究發現其并未減少，雖然眾多研究結論并不完全統一，但鳶尾素（Irisin）的發現為我們進一步了解糖尿病發病機制并研究其預防及治療方法帶來意想不到的重大促進作用。鳶尾素（Irisin）與糖尿病關系的研究仍需不斷探索和進一步討論，但其必將為糖尿病的預防及治療帶來新的途徑，為健康人避免糖尿病及糖尿病患者生存質量的提升起到巨大作用。

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