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运动激素鸢尾素直接保护多发性硬化症神经元:揭示运动改善神经症状的细胞机制

2026-05-22 18:42 Brandon Chase Mass General 阅读 0
核心摘要: 一项发表于《Nature Metabolism》的神经免疫学研究揭示了运动改善多发性硬化症(MS)神经症状的细胞机制。研究团队发现,运动时肌肉释放的激素鸢尾素(irisin)能直接保护中枢神经系统中的神经元免受炎症驱动的神经退行性变。在MS小鼠模型中,鸢尾素显著减轻临床症状,减少脊髓、海马体和视网膜三个区域的神经元丢失,并保护突触连接。当基因敲除鸢尾素后,运动的保护作用完全消失,而补充鸢尾素则能挽救神经元。值得注意的是,鸢尾素并非通过抑制外周免疫系统发挥作用,而是直接作用于神经元,为进展型MS提供了全新的

一项突破性的神经免疫学研究首次揭示了运动改善多发性硬化症(MS)神经症状的精确细胞机制。由麻省总医院布莱根(Mass General Brigham)和汉堡-埃彭多夫大学医学中心(UKE)领衔的研究团队发现,运动时肌肉释放的激素——鸢尾素(irisin),能够直接保护中枢神经系统中的神经元免受炎症驱动的损伤。该研究于近日发表于国际顶级期刊《Nature Metabolism》。

运动激素:从肌肉到大脑的“信使”

多发性硬化症是一种慢性、自身免疫介导的神经退行性疾病,其核心病理是免疫系统错误攻击包裹神经元的髓鞘,导致神经信号传导受阻和神经元死亡。尽管现有抗炎疗法能有效抑制外周免疫反应,但对进展型MS中持续的神经元丢失却束手无策。此前临床观察已证实,有氧运动能改善MS患者的神经症状,但背后的分子机制一直成谜。

“我们非常乐观地认为,这项研究将为进展型MS开辟基于鸢尾素的治疗新方向,”研究资深作者、麻省总医院布莱根神经科学研究所神经保护项目负责人Christiane D. Wrann博士表示,“我们的发现进一步证实,鸢尾素能够在多种神经退行性疾病背景下保护神经元。”

研究团队利用MS经典动物模型——实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)小鼠,系统探究了鸢尾素的作用。结果显示,自愿跑轮运动能显著减轻EAE小鼠的临床症状并保护神经元。然而,当研究人员通过基因编辑敲除编码鸢尾素前体的Fndc5基因后,运动的神经保护效应完全消失。更关键的是,通过外周注射补充重组鸢尾素,又能重新挽救神经元并改善疾病结局。这一“敲除-拯救”实验强有力地证明,鸢尾素是运动发挥神经保护作用的必要且充分的关键因子。

三重脑区保护:直接作用于神经元而非免疫系统

研究进一步揭示了鸢尾素独特的作用模式。与现有MS药物不同,鸢尾素并不抑制外周免疫细胞的功能。共同资深作者、神经免疫学家Ruxandra F. Sîrbulescu博士指出:“有趣的是,在本研究中我们并未发现鸢尾素对外周免疫有直接抑制作用,而是观察到直接的神经保护效应。”这意味着鸢尾素绕过了传统的抗炎通路,直接作用于神经元本身。

具体而言,鸢尾素在中枢神经系统的三个关键区域——脊髓、海马体和视网膜——均显著减少了神经元的丢失。此外,它还保护了突触连接免受破坏,并恢复了神经保护性基因表达程序。研究第一作者、UKE行为干预组负责人Sina C. Rosenkranz博士表示:“最令人兴奋的是,一种运动诱导的分子能够直接保护MS小鼠模型中的神经元,这揭示了运动影响MS神经退行性变的全新机制。”

研究团队还发现,鸢尾素可能通过与运动神经元直接结合,维持线粒体活性,从而为神经元提供能量支持,抵御炎症攻击。这一发现为理解运动如何从细胞层面“强健”神经系统提供了分子基础。

“虽然鸢尾素为药物研发提供了明确靶点,但作者强调,运动对MS的临床益处是多因素的,可能涉及多种分子协同作用的复杂‘交响乐’。”Wrann博士补充道。研究团队计划进一步探索鸢尾素的作用机制,并推动其向临床转化。


Journal Reference:
Sina C. Rosenkranz, Joana F. da Rocha, Luis Moreira, et al. “The exercise hormone irisin has neuroprotective effects in a mouse model of multiple sclerosis”. Nature Metabolism, 2026. DOI: 10.1038/s42255-026-01527-7
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