常言道，“生命在于運(yùn)動(dòng)。”
因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)能把我們體內(nèi)的白色脂肪變成米色脂肪，增加熱量消耗，改善高脂飲食引起的代謝紊亂[1]；運(yùn)動(dòng)還能提高學(xué)習(xí)能力，緩解阿爾茲海默病，防癌抗癌，甚至延長壽命。
現(xiàn)如今，我們更期待的卻是“生命在于不動(dòng)”。
雖然我們不想運(yùn)動(dòng)，但是運(yùn)動(dòng)帶來的潛在好處，我們卻一樣都不想落下。好在科學(xué)家一直在想辦法滿足人類這種不合理的需求。
就在上周，哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院Bruce Spiegelman教授團(tuán)隊(duì)長達(dá)6年的努力，往滿足人類上述不合理需求的方向上，邁出了關(guān)鍵的一大步。
他們找到了運(yùn)動(dòng)作用于人體組織器官細(xì)胞的受體，終于打通了運(yùn)動(dòng)有益健康的信號(hào)通路。他們的這項(xiàng)重要研究成果刊登在頂級期刊《細(xì)胞》上[1]。
與Spiegelman教授團(tuán)隊(duì)研究領(lǐng)域相同的生物學(xué)家Maria Grano則表示，“如果我們能由此開發(fā)出一種藥物，給那些不能進(jìn)行體育鍛煉的人用，那就太棒了。”[2]
奇點(diǎn)糕想說的是，如果這能開發(fā)出那種藥物，我們不想運(yùn)動(dòng)的人也想要。
Bruce Spiegelman
要說清楚Spiegelman教授團(tuán)隊(duì)研究的重要性，以及價(jià)值和意義，我們還得從不太遙遠(yuǎn)的1998年說起。
那一年，在哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院丹娜·法伯癌癥研究院已經(jīng)任職16年的Spiegelman教授當(dāng)時(shí)正在研究肥胖。他們團(tuán)隊(duì)在小鼠的棕色脂肪細(xì)胞和骨骼肌細(xì)胞中找到了一個(gè)叫做PGC-1α的分子，這個(gè)分子參與了棕色脂肪產(chǎn)熱的調(diào)節(jié)[3]。
在隨后的10年中，Spiegelman團(tuán)隊(duì)研究做的不溫不火，圍繞PGC-1α也做了不少工作。其中，他們發(fā)現(xiàn)PGC-1α的表達(dá)受運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)[4]，增加肌肉中PGC-1α的表達(dá)能減少小鼠年齡增長帶來的肥胖和代謝紊亂[5]。這就在運(yùn)動(dòng)和健康之間架起了橋梁。
不過，推動(dòng)我們認(rèn)知升級的重大事件出現(xiàn)在2009年。
當(dāng)年4月9日，對全世界的胖子們而言，是極具歷史意義的一天。
那天，《新英格蘭醫(yī)學(xué)期刊》（NEJM）用3篇臨床研究論文[6-8]，顛覆了我們對成人體內(nèi)棕色脂肪的認(rèn)知。三個(gè)研究團(tuán)隊(duì)首次證實(shí)，成人體內(nèi)不僅有負(fù)責(zé)消耗能量產(chǎn)熱的棕色脂肪，而且這種棕色脂肪在成人體內(nèi)也有正常的生理功能。
這三篇研究論文，讓全世界研究肥胖的科學(xué)家意識(shí)到，調(diào)動(dòng)人體的棕色脂肪有可能由于代謝類疾病的治療，對于肥胖和二型糖尿病而言意義不可謂不重大。
PET CT下的棕色脂肪
Spiegelman團(tuán)隊(duì)加快了研究的步伐。之前近30年的研究積累，也讓他們近水樓臺(tái)先得月。
在2012年，Spiegelman團(tuán)隊(duì)宣布，運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)產(chǎn)生的PGC-1α，會(huì)刺激細(xì)胞產(chǎn)生一種叫做鳶尾素（irisin）的激素，鳶尾素作用于皮下脂肪，促進(jìn)白色脂肪轉(zhuǎn)化成米色脂肪[9]。
這個(gè)研究打開了研究運(yùn)動(dòng)與健康之間關(guān)系的大門。
很快，在隨后的研究中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)除了讓脂肪米色化外，鳶尾素還被發(fā)現(xiàn)有保護(hù)神經(jīng)[10]、增加皮質(zhì)骨量[11]、減少骨丟失[12]等作用。
不過在什么樣的運(yùn)動(dòng)能產(chǎn)生鳶尾素上，可以說是眾說紛紜，有支持耐力運(yùn)動(dòng)的，有說抗阻運(yùn)動(dòng)才行的，還有說耐力運(yùn)動(dòng)和抗阻運(yùn)動(dòng)都能產(chǎn)生鳶尾素的[13]。
但要說產(chǎn)生鳶尾素最有效的運(yùn)動(dòng)，恐怕還是寒戰(zhàn)了，畢竟鳶尾素的這條信號(hào)通路，本來是讓人冷的發(fā)抖的時(shí)候，增加棕色脂肪的產(chǎn)熱，保持體溫[14]。在寒冷誘導(dǎo)脂肪米色化的過程中，除了交感神經(jīng)，還有鳶尾素的作用！
既然鳶尾素的作用這么多，是不是打點(diǎn)鳶尾素就能當(dāng)鍛煉了？
遺憾的是，這個(gè)想法非常天真，因?yàn)?strong>鳶尾素在血液中的的半衰期還不到1小時(shí)。
Spiegelman的團(tuán)隊(duì)明白，找到了鳶尾素，還不是終點(diǎn)，他們需要在細(xì)胞的表面找到鳶尾素的受體。一旦找到了這個(gè)受體，他們就可以靶向這個(gè)受體開發(fā)藥物。
其實(shí)早在2012年發(fā)現(xiàn)鳶尾素時(shí)，Spiegelman就注意到，鳶尾素在不同的哺乳動(dòng)物中高度保守，小鼠和人類的鳶尾素100%完全相同。作為對比，胰島素、胰高血糖素和瘦素，在小鼠和人類間的一致性分別只有85%、90%和83%。
這樣的高度一致性，一方面反映了鳶尾素高度保守的重要功能，另一方面也讓Spiegelman猜測，它的作用很可能是通過一種細(xì)胞表面受體介導(dǎo)的。事實(shí)確實(shí)如Spiegelman所想。
這次試驗(yàn)中，研究人員選用了骨細(xì)胞作為實(shí)驗(yàn)對象。研究人員使用帶標(biāo)簽的鳶尾素“釣”出了骨細(xì)胞中能和鳶尾素結(jié)合的蛋白，然后通過質(zhì)譜等分析手段，確定了鳶尾素的受體——整合素αV/β5。
隨后使用整合素抑制劑阻斷鳶尾素作用的試驗(yàn)也證實(shí)了整合素αV/β5就是鳶尾素的受體。而在脂肪細(xì)胞上，整合素抑制劑同樣能阻止鳶尾素促進(jìn)脂肪米色化的作用，鳶尾素促進(jìn)脂肪細(xì)胞米色化的作用也是通過整合素實(shí)現(xiàn)的！
找到了鳶尾素的受體，Spiegelman計(jì)劃在下一步優(yōu)化出不同版本的鳶尾素及其抗體：“這樣我們就可以通過蛋白質(zhì)療法在體內(nèi)操縱其效果。我們將研究其對骨骼、脂肪和神經(jīng)系統(tǒng)的影響?！?/p>
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