Aβ能够被通过运动产生的鸢尾素加速清除
运动过程中肌肉细胞可以产生一种肽激素（鸢尾素），它在代谢调控的过程中起着重要作用，能够促进白色脂肪转化为棕色脂肪。此外，鸢尾素也发现有很多益处，比如促进骨骼健康、心血管健康、改善认知等。
有研究发现体育锻炼可以通过减少大脑的β淀粉样蛋白（Aβ）沉积和神经炎症进而改善认知功能，还能使AD小鼠大脑中降解Aβ的脑啡肽酶（NEP）水平和活性升高，而运动AD小鼠大脑中的鸢尾素水平低于正常小鼠。但是，运动减少Aβ的相关机制还不清楚，此外，鸢尾素是否会与运动诱导的Aβ消除存在联系呢？
来自马萨诸塞州总医院的研究团队利用人类神经干细胞和携带家族性阿尔茨海默病突变的神经干细胞分别建立了3D-AD培养模型，并分别在培养系统中加入5ng/mL和500ng/mL的鸢尾素蛋白。首次揭示了运动诱导鸢尾素改善AD病理的细胞和分子机制。
本研究发现，运动引起脑啡肽酶水平增加的关键因素是鸢尾素，通过诱导星形胶质细胞释放脑啡肽酶，鸢尾素可以显著减少模型中的Aβ沉积。同时，鸢尾素处理并没有导致细胞死亡或细胞毒性增加，也没有发现脑源性神经营养因子（BDNF）水平的显著变化。这表明鸢尾素对Aβ的抑制作用并不是通过细胞死亡或者BDNF介导的。那么，鸢尾素是否通过增加酶促降解或吞噬作用来减少Aβ的呢？
星形胶质细胞分泌的脑啡肽酶、胰岛素降解酶均具有降解Aβ的作用，为了进一步确认是哪种酶活性与鸢尾素相关，研究人员测试了鸢尾素处理下3D-AD培养系统中不同酶活性，发现分泌型脑啡肽酶水平增加，酶活性显著增加，而抑制脑啡肽酶活性使Aβ42水平升高，并且鸢尾素单独处理星形胶质细胞也可以使培养系统中分泌型脑啡肽酶活性增加。以上结果表明鸢尾素减少Aβ沉积是通过增加星形胶质细胞释放分泌型脑啡肽酶活性和水平来实现的。
进一步研究表明，鸢尾素是通过结合星形胶质细胞上的整合素αV/β5来诱导脑啡肽酶分泌的，抑制αV/β5会削弱鸢尾素处理带来的Aβ清除效果。鸢尾素与αV/β5受体结合还涉及到细胞外信号调节激酶（ERK）和转录信号激活剂3（STAT3）两种关键蛋白。ERK-STAT3信号传导的减弱影响鸢尾素诱导的脑啡肽酶释放。
总的来说，鸢尾素可以通过增加星形胶质细胞分泌的脑啡肽酶活性和水平来减少Aβ沉积。这项研究的发现为预防和治疗AD提供了新的靶点和途径。
参考文献：Kim E, Kim H, Jedrychowski M P, et al. Irisin reduces amyloid-β by inducing the release of neprilysin from astrocytes following downregulation of ERK-STAT3 signaling[J]. Neuron, 2023.
撰写人：高甜甜/张进