Irisin与代谢性疾病分析PPT教学课件.ppt

1、iris和代谢性疾病，第三军医大学西南医院内分泌科，1，脂肪组织(adipose tissue，AT)，主要由大量聚集的脂肪细胞组成，分为松散的结缔组织。根据脂肪细胞结构和功能，脂肪组织分为WAT、BAT两类。2，根据脂肪细胞结构和功能分为两种：褐色脂肪白色脂肪，3，皮下脂肪-梨形身材，普通脂肪容易堆积在下肢，腰部以下关节病变和皮肤病变。内脏脂肪-苹果型体型、腹型、肥胖脂肪堆积在内脏和躯干内，特别是胃肠最明显，最容易患心血管疾病。因为脂肪堆积，包裹内脏，会产生脂肪肝和胆石等病变。4，白色(黄色)颜色脂肪组织(WAT)，黄色(哺乳动物的白色)，即一般脂肪组织。中央有大的脂肪滴，细胞有薄层，细胞周

2、围聚集着很多单泡沫脂肪细胞，包裹着脂肪滴。在HE切片中，脂肪液滴溶解成大气泡。细胞核扁平，被脂肪滴推入细胞的一侧，与一些细胞质呈新月形。黄色脂肪组织主要分布在皮下、视网膜和肠系膜等，占成人体重的10%左右的功能。是体内最大的能量储存库，参与能量代谢，起到生成卡路里、保持体温、保护缓冲、支持充电等作用。通常在正常情况下，人体消耗的能量物质的60% 80%主要供给体内的脂肪，而不是体内的糖分，短期饥饿的情况下主要供给体内的脂肪。5，棕色脂肪组织(BAT)，棕色，特征是组织中丰富的毛细血管，脂肪细胞分散在许多小脂肪液滴中，线粒体大而丰富，细胞核圆位于细胞中央。这种脂肪细胞称为多胞脂肪细胞。褐色脂肪组

3、织，成年人很少或完全没有，新生儿和冬眠动物更多，新生儿主要分布在肩胛骨、腋窝、颈部后面等。主要功能是受到冷刺激，褐色脂肪细胞内的脂质分解和氧化，散发大量热量，有助于新生儿的寒冷，维持冬眠动物的体温。不会变成化学能。这个功能是由交感神经调节的。6、对褐色脂肪组织的再认识，棕色脂肪组织对成年人来说很少或完全没有，对成年人来说不活动2004年，Truong是FDG-PET (fludeoxyglucose-n电子介电层图解)使用PET扫描仪观察明亮、较小的区域。就是人体内棕色的脂肪组织。他们非常活跃地消耗葡萄糖以产生热量，在PET扫描仪上显示得很亮。2008年底，科学杂志宣布了2008年10大科学突

4、破。其中之一-棕色脂肪2012 ADA年会，banting aw -棕色脂肪研究，7，WAT与BAT比较，8，2012 banting award，2012 banting award是哈佛医学院和波士顿Dana，9，脂肪组织协调因子，Spiegelman博士的团队发现了多种脂肪组织协调因子，如PRDM16，PGC-1，Fndc5，Irisin。提高PRDM16水平可以将白色脂肪转换为浅棕色脂肪，棕色脂肪细胞的全身转换为肌肉组织，将原始肌肉组织转换为棕色脂肪。PGC-1:在小鼠和人类进行剧烈运动时，PGC-1的表达增加，线粒体生物合成增加，氧化增加，血管新生增加，具有抗氧化应激效应。在组织培养

5、中，PGC-1刺激葡萄糖的摄取和血管形成，对肌营养不良和萎缩有很强的效果。，10，Fndc5，新的研究提示，运动能产生分泌蛋白分子Fndc5，增加具有燃烧能量功能的浅棕色脂肪量。Fndc5基因mRNA序列在人类和鼠标中完全相同，胰岛素之间有85%的同源，胰高血糖素之间有90%的同源。肥胖小鼠转染Fndc5基因的腺病毒，增加了糖耐量和能量的动态平衡。FNDC5是运动和PGC-1诱导的蛋白质，肌肉、心脏和中枢神经系统丰富，释放112个氨基酸的多肽-iris in，11，iris in，FNDC5分解了含有112个氨基酸的多肽，研究小组从希腊彩虹女神那里获得了新发现的激素 iris in的名字。ir

6、is in在人和小鼠中100%同源组织培养中增加了300%的细胞呼吸。以肥胖人口为例，运动训练4周后循环的iris in增加了40%到60%。Spiegelman博士指出，Irisin可以引起白色脂肪“褐色变化”反应，优先作用于beige细胞，减少代谢性疾病的发生。艾琳能降低胰岛素水平，提高糖水平。iris in在其他组织(如大脑、肝脏、心脏、骨骼肌等)中工作，对某些疾病的治疗有效果。12，iris尾素，英文名字iris in。2012年1月，在自然杂志上发现了转换棕色脂肪和脂肪类型的新激素。研究人员将被称为彩虹女神的鸢尾命名为鸢尾，经过13，次运动产生的肌肉分泌出称为PGC-1的蛋白质，从而

7、产生鸢尾。这种蛋白质可以通过切除和受精形成鸢尾。鸢尾可以作用于白色脂肪细胞，诱导其转化为棕色脂肪细胞。褐色脂肪组织在成人体内含量小，但热效率很高。活化褐色脂肪组织迅速消耗葡萄糖和脂肪防止发烧。储存的脂肪用完了，身体其他部分储存的白色脂肪就会成为新的燃料，火也会旺起来。14，源和分子结构Irisin的前体在fibron 型结构域中包含蛋白质5(FNDC5)，经过剪切和修饰后形成irisin。iris n肽段主要由FNDC5的n端纤维连接蛋白域n . terminal fibronect tinm(fnum)domainiris in由相对分子质量为12，000的112个氨基酸组成。15，身体分布

8、FNDC5 mRNA主要在骨骼中表达，心脏、舌头、直肠等肌肉较多的其他组织器官也表达更多。也含有一定程度的脂肪、大脑、卵巢、睾丸、食管、甲状腺、肾脏、肝脏、肺等。irisin可以从血浆、脑脊液、唾液、牛奶等组织体液中检测出来。16，在成人中，FNDC5在肌肉和肌肉丰富的心包和肠组织中高度表达。心脏中的中间表达；对脑、肾、肝、肺和脂肪组织的低表达。由于骨骼肌中FNDC5基因表达是脂肪组织的200倍，因此艾琳仍大部分是骨骼肌合成分泌，脂肪组织发挥目标组织的作用更多。，hush jy，版agiotoug，Mougios V，Et a1。fnd C5 and iris in humans:I . pr

9、edictors of circulating concentration s in se yum and plasma and ii。mrna expression and circulating concentration I N response to weight loss and exercisej。中继、2012、61 (12): 1725-1738。doi:10.1016/j . metabo 1 . 2012 . 09 . 002，17，Irisin从骨骼肌合成分泌，通过血液循环到达白色脂肪细胞的循环，iris in促进骨骼肌生成iris in的血液释放，促进白色脂肪褐化的过程

10、重叠的“iris in阳性iris in is expressed and produced by human muscle and adipose tissue in asso ciation with obesity and insulin resistancej。J Clin Endoerinol Metab，2013，98 (4): e769-e778。doi: 10.1210/jc.2012-2749，18，受体bo strm等是iris in受体是细胞膜受体，受体激活时，将信号传递到细胞内线粒体UCP1，从而产生能量消耗热。鸢尾磷可以在体内形成二聚体，二聚体形态有利于配体及其受体的

11、结合和激活。iris in二聚体的发现表明iris in受体存在的可能性很大。19，运动，饥饿，寒冷，高温，n-3脂肪酸等诱导因子：由于生理、物理、生化因子，fnd C5/iris in表达和分泌会增加。某些病理因素，如肥胖、胰岛素抵抗，会改变fnd C5/iris in分泌。20，质谱分析结果显示，FNDC5去除n端信号肽后，在112号谷氨酸中被蛋白质水解酶分解，形成了一个多肽片段iris in，具有约110个氨基酸。iris n的序列在从属关系中很保守，人和鼠标的iris in氨基酸序列是一样的。21，22，与Irisin代谢性疾病相关的生物学功能，1。梅开性白色脂肪细胞褐化哺乳动物的脂肪

12、组织主要分为白色脂肪组织和棕色脂肪组织，两者的重要区别在于棕色脂肪细胞是线粒体和UCP1，锌指蛋白16(PR domain containing16，PRDM16，棕色脂肪基因标记)的高表达。研究表明，棕色脂肪组织更高的小鼠具有血浆游离脂肪酸值、体质量、胰岛素敏感性，更能抵抗糖尿病和其他代谢性疾病。23，与储存能量的白色脂肪组织不同，棕色脂肪组织随着体重的增加，身体的能量消耗可以更快地增加，对抗肥胖。艾琳将白色脂肪细胞介导成褐色后，加快脂肪动员，促进其燃烧，增加能量释放，减少体脂肪量，满足人体运动引起的能量负荷，发挥减肥效果。更重要的是，通过促进葡萄糖吸收、脂肪酸合成、改善糖脂代谢、改善褐色脂

13、肪等细胞比例等，开始良性的代谢周期。24、2。脂肪组织能量消耗热促进脂肪组织能量消耗热促进是艾里斯人的主要功能之一。冰林在白色和棕色脂肪组织中向上调整了UCP1mRNA和蛋白质的表达，增加了氧气消耗和能量消耗，增加了身体的发热。Irisin对UCP1的作用表现出容量-反应关系。体外研究表明，fnd C5/irisin可以抑制脂肪细胞的分化，促进骨骼肌细胞的分化和生长。25，3。缓解胰岛素抵抗不仅可以使白色脂肪细胞变成褐色，促进脂肪的燃烧和减少，而且从这个意义上说，还可以通过减少胰岛素抵抗的其他多种方法，增加脂肪、骨骼肌、肝组织等外周组织(脂肪和骨骼肌、肝组织)对胰岛素的敏感度，特别是食物诱导的

14、胰岛素抵抗。26，中等程度的增加循环iris in水平也足以有效地增加能源消耗，改善减肥引起的胰岛素抵抗。提高iris n水平可以改善肝脏脂肪性，缓解肝脏胰岛素抵抗。过氧化物酶促活性受体(PPAR)可以提高PGC-1蛋白水平，从而促进肝内脂肪酸氧化、葡萄糖摄取增加、肝内甘油(IHTG)介导的肝组织中成纤维细胞生长因子21的表达iris in级本身与IHTG呈负相关。fisher FM，Kleiner S，Douris N，et a1 . FGF 21 regulates PGC-la and brown ing of white adipose tissues in adaptive ther

15、rnogenesisgenes dev，2012，26(3):271-281 . doi:10.1101/gad . 177857.111，27，iris n水平的增加还在一定程度上保护了islet b细胞功能。Moreno-nav arrete等发现脂肪组FNDC5基因表达与肿瘤坏死因子呈负相关。肿瘤坏死因子会增加人体和动物实验模型islet b细胞的细胞凋亡，因此FNDC5表达后水解的irisin可能对islet b细胞有保护作用。Wang C，Guan Y，yang j . cytokens in the progression of pan-creatic B- cell dyfunc

16、tionj。int j endocrinol，2010，2010: 5151136。doi: 10.1 155/201o/515151136，28，摘要：肌球蛋白是调节糖脂代谢的新激素。肌肉分泌的肌肉因子，前体物质为型纤维连接蛋白域5(FNDC5)。运动形成骨骼肌表达过氧化物酶增殖体激活受体y辅助激活因子PGC1d，PGC1d形成FNDC5表达，FNDC5破裂形成分泌肌肉因子Irisin，诱导白色脂肪褐化，从而增加能量消耗，减少体质，提高糖耐量及胰岛素抵抗。艾瑞斯有望成为糖尿病和肥胖的下一代治疗对象。如果对iris和肥胖、iris进行外源性给药，高脂饮食诱导的小鼠肥胖在正常饮食下的b/c小鼠和C57BIM6小鼠，静脉注射包含FNDC5全长的腺病毒10 d后，皮下脂肪组织中脱偶联蛋白1(UC P1)的表达但是以高脂饮食诱导的肥胖C57BL/6小鼠为例，静脉注射FNDC5全长腺病毒10d后，日、夜小鼠能量消耗与对照组相比明显增加，体重明显减少。实验结果表明，在肥胖状态下，只有注射外来性艾里斯才有减少体质的效果。根据对人进行的研究，在肥胖人的血液中，Irisin与体重指数、血糖等有正相关关系，与