运动激素irisin或成为阿尔茨海默病治疗的新希望

近日，研究人员在马萨诸塞州总医院（MGH）领导的团队进行了一项重要研究，使用了阿尔茨海默病（AD）的三维人类细胞培养模型，揭示了运动诱导的肌肉激素irisin可能防止了与AD病理相关的淀粉样蛋白β（Aβ）沉积的细胞和分子机制。这一研究成果由MGH的遗传学和衰老研究单元的Se Hoon Choi博士和Eun Hee Kim博士领导，并发表在《Neuron》杂志上，题为“Irisin reduces amyloid-β by inducing the release of neprilysin from astrocytes following downregulation of ERK-STAT3 signaling”。研究结果表明，irisin可能成为治疗AD的一种新途径。

阿尔茨海默病是一种与年龄相关的痴呆症，其主要特点是逐渐丧失记忆和认知功能。该病的一个病理标志就是大脑中Aβ蛋白的沉积。尽管过去的研究已经发现体育锻炼可以降低AD小鼠模型中的Aβ沉积，但是相关的机制一直不为人知。这项研究使用了人类细胞的三维培养模型，该模型首次展示了AD病理的两个主要特征，即Aβ沉积和tau缠结。

研究团队发现，irisin可以显著降低Aβ沉积，这是通过促使大脑中的一种细胞类型称为星形胶质细胞释放Aβ降解酶neprilysin（NEP）来实现的。之前的研究已经发现，通过运动或其他条件导致Aβ减少的小鼠脑中NEP水平升高。

研究人员还深入研究了irisin与Aβ水平降低之间的机制。他们发现，irisin通过与星形胶质细胞上的受体整合素αV/β5结合来触发细胞增加分泌的NEP水平。有趣的是，单独遗传或药物抑制αV/β5受体会导致三维AD培养中Aβ蛋白的水平降低。

研究团队还发现，irisin与αV/β5受体结合会导致两个关键蛋白质通路，即细胞外信号调控激酶（ERK）和信号传导激活子3（STAT3）的信号减弱。ERK和STAT3信号的减弱对于irisin诱导NEP的增强至关重要。

研究的联合主要作者之一Rudolph Tanzi博士表示：“首先，我们发现irisin可以显著减少淀粉样β沉积。其次，我们展示了irisin的这种效应是由于大脑中一种名为星形胶质细胞释放的neprilysin活性增加所致。”

总结来说，这项研究为irisin作为治疗AD的靶点提供了有力支持，为减少Aβ蛋白沉积提供了新的途径。此外，先前的研究已经表明，在小鼠中，通过将irisin注入血液，它可以进入大脑，因此irisin有望成为治疗AD的潜在药物。

这项研究为我们更好地理解AD的病理机制和运动对脑健康的积极影响提供了重要见解，也为未来开发新的AD治疗方法铺平了道路。希望这一发现能够为改善AD患者的生活质量和防止该疾病的发展提供新的方向。

参考文献：https://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(23)00623-2?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS0896627323006232%3Fshowall%3Dtrue

编辑：王洪

排版：李丽