生物通首页 > 今日动态 > 正文

综述：鸢尾素在骨质疏松症中对骨骼的保护作用：啮齿动物研究的系统评价

编辑推荐：

这篇系统综述聚焦于运动诱导的肌肉因子鸢尾素（irisin）在骨质疏松症中的骨保护机制。通过分析27项啮齿动物研究，揭示了irisin通过调控PGC1α、抑制骨吸收、促进成骨细胞增殖/分化（激活Wnt/β-catenin等多通路）以及改善骨微结构等作用，为运动防治骨质疏松提供了分子靶点。其抗炎和调控细胞死亡的功能进一步拓展了治疗潜力，PROSPERO注册号CRD42024539678。

鸢尾素的生物学特性与调控机制

鸢尾素是由运动诱导的肌肉分泌蛋白，其表达受过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α（PGC1α）调控。作为肌肉-骨骼轴的关键信使分子，irisin以自分泌/旁分泌形式作用于骨组织，在能量代谢与骨稳态中扮演双重角色。

骨质疏松模型中的骨保护效应

在卵巢切除（OVX）和老年性骨质疏松啮齿动物模型中，外源性irisin干预显著提升骨密度（BMD）12-34%，改善骨小梁数量（Tb.N）和厚度（Tb.Th）。微CT显示其能修复骨微结构损伤，降低皮质骨孔隙率。值得注意的是，irisin通过增强骨生物力学性能，使股骨最大载荷能力提升约25%。

分子机制的多通路调控网络

irisin通过以下核心通路发挥作用：

1. Wnt/β-catenin通路：上调LRP5/6受体表达，抑制硬化蛋白（sclerostin），促进成骨细胞分化标志物（Runx2、OSX）表达；
2. RANKL/OPG平衡：降低核因子κB受体激活因子配体（RANKL）/骨保护素（OPG）比值至0.3-0.5，抑制破骨细胞生成；
3. AMPK/mTOR通路：激活AMP依赖的蛋白激酶（AMPK），调控细胞能量代谢与自噬过程；
4. 抗炎作用：降低TNF-α、IL-6等促炎因子水平达40-60%，抑制NF-κB信号传导。

运动干预的协同效应

运动训练可使血清irisin水平升高2-3倍，与机械应力协同激活整合素-FAK-ERK5通路，增强骨对力学刺激的敏感性。特别在负重运动中，irisin通过增强Ⅰ型胶原分泌（提升1.5倍）和碱性磷酸酶（ALP）活性，加速骨基质矿化。

治疗潜力与未来方向

irisin展现出超越传统抗骨吸收药物的优势：既能促进骨形成（使骨钙素水平升高80%），又能调节脂肪-骨代谢平衡。但需解决其半衰期短（约30分钟）和血脑屏障穿透性等问题。基因疗法（如AAV载体递送）和纳米递送系统可能成为突破方向。

细胞死亡调控的新发现

最新证据表明，irisin可通过下调caspase-3（减少50%凋亡细胞）和上调Bcl-2/Bax比值（1.8-2.1倍）抑制成骨细胞凋亡，同时通过p62/LC3Ⅱ途径调控自噬流，维持骨细胞存活。

该综述系统整合了临床前研究证据，为开发靶向irisin的骨质疏松治疗策略提供了理论基石，同时强调了运动作为非药物干预的分子生物学依据。

打赏

生物通 版权所有