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第42卷第6期                   孙晓鑫，张 青，叶新华. 鸢尾素调控葡萄糖稳态的研究进展［J］.
                  2022年6月                     南京医科大学学报（自然科学版），2022，42（06）：886-890                       ·887 ·


                氨基酸组成的分泌肽，由 FNDC5（fibronectin type Ⅲ              接促进胰岛素分泌。胰岛素作为机体内唯一降糖
                domain containing protein 5）经过蛋白水解、糖基化            激素，其降低血糖的主要机制包括：①促进肌、脂肪
                和二聚化后合成。FNDC5 几乎分布于所有组织和                          细胞摄取葡萄糖；②加速肝、肌糖原的合成及抑制
                器官中，包括骨骼肌、直肠、心包等组织，其中骨骼                           糖原分解；③增加葡萄糖有氧氧化；④抑制肝内糖
                肌是表达 FNDC5 mRNA 最多的组织 。大鼠骨骼                       异生；⑤抑制脂肪组织内的激素敏感性脂肪酶，减
                                                 ［6］
                肌分泌的鸢尾素约72%，以上均提示肌肉组织是鸢                           少脂肪动员进而以葡萄糖分解获能。当血糖浓度
                尾素的主要来源 。骨骼肌收缩可促进过氧化物酶                            降低，刺激下丘脑内侧核，引起交感神经兴奋，抑制
                              ［7］
                体增加，活化受体γ辅助激活因子⁃1α（peroxisome                     胰岛素分泌，促进胰高血糖素分泌，其主要机制为：
                proliferators activated receptor gamma coactivator 1  ①增加肝糖原分解；②促进糖异生；③增加脂肪分
                alpha，PGC⁃1α），进一步使FNDC5高表达，促进鸢尾                   解；此外肾上腺素、糖皮质激素等也参与血糖升高
                      ［8］
                素分泌 。                                             的调节   ［18-21］ 。综上所述，机体葡萄糖稳态平衡是在
                1.2  生物学效应                                        神经系统和体液共同调控下，使得胰腺、肝、肌、脂
                    鸢尾素通过调控多种细胞内信号，如丝裂原活                          肪组织等各器官协调作用，以维持体内葡萄糖含量
                化 蛋 白 激 酶（mitogen ⁃ activated protein kinase，     的相对稳定（图1）。

                MAPK）、腺苷酸激活蛋白激酶［adenosine 5’⁃mono⁃                2.2  鸢尾素调节葡萄糖稳态平衡的机制
                phosphate（AMP）⁃ activated protein kinase，AMPK］、       鸢尾素可以降低胰岛素抵抗，有效改善血糖和
                Wnt 信号通路（wingless/integrated，Wnt）、信号转导            减轻体重。Pang等       ［22］ 研究发现，经过腹腔注射鸢尾
                与转录激活因子（signal transducer and activator of        素 10 d 的 T2DM 大鼠，其空腹血清胰岛素和空腹血
                                                                                          ［9］
                transcription3，STAT3）、磷脂酰肌醇3⁃激酶（phospha⁃          糖水平均明显下降。Liu等 研究显示，鸢尾素治疗
                tidylinositol 3⁃kinase，PI3K）/蛋 白 激 酶 B（protein    T2DM大鼠8周可降低大鼠体重和空腹血糖，改善葡
                kinase B，AKT）等途径发挥生物学作用。MAPK 作                    萄糖糖耐量。基于此，鸢尾素在改善葡萄糖稳态失
                为细胞信号重要的传递者，鸢尾素通过活化 MAPK                          调方面具有重要作用，并且鸢尾素调节葡萄糖稳态
                参与成骨细胞的增殖和分化、神经细胞分化、胰岛                            的机制主要以降糖为主，目前认为主要有以下几点
                细胞增殖以及白色脂肪褐变              ［9-12］ 。此外，鸢尾素也        （图1）。
                激活 AMPK 通路刺激骨骼肌葡萄糖摄取，改善骨骼                         2.2.1  鸢尾素促进胰岛β细胞增殖、抑制胰岛β细胞
                肌胰岛素抵抗       ［13］ 。在脂代谢方面，鸢尾素可作为                  凋亡
                Wnt 信号通路的激活剂，抑制脂肪细胞分化                  ［14］ 。鸢        鸢尾素可以影响参与凋亡通路的蛋白，如半胱
                尾素也在脑部器质性病变，如“阿尔兹海默症”中发                           氨酸天冬氨酸蛋白酶⁃3（cysteinyl aspartate specific
                挥作用，其可通过血脑屏障进入中枢系统激活                              proteinase，caspase⁃3）、caspase⁃9、B细胞淋巴瘤⁃2（B⁃
                STAT3信号通路，促进海马增生，降低阿尔兹海默症                         cell lymphoma，Bcl⁃2）、Bcl⁃x 等的活性，逆转高糖诱
                的患病风险     ［15］ 。重要的是，PI3K/AKT通路是癌细胞               导的胰岛β细胞凋亡。在体外实验，鸢尾素处理高
                生长、增殖和存活的关键通路之一 ，鸢尾素通过抑                           糖诱导的胰岛细胞可使 caspase⁃3、caspase⁃9、Bad、
                                              ［16］
                制 PI3K/AKT 途径阻滞肺癌的迁移、增殖和侵袭 。                      Bax 等促凋亡蛋白水平下调，Bcl⁃2 和 Bcl⁃xl 等抗凋
                                                          ［17］
                综上所述，鸢尾素可作为预防/治疗包括癌症在内的                           亡蛋白上调，同时，鸢尾素也可通过激活细胞外信
                多种疾病，因此进一步深入了解鸢尾素的作用机制                            号 调 节 激 酶（extracellular signal ⁃ regulated kinase，
                对于鸢尾素的临床应用至关重要。                                   ERK）/p38MAPK 通路促进胰岛β细胞增殖，使得胰
                                                                                                    ［9］
                                                                  岛素分泌增多，改善胰岛β细胞的功能 。在动物试
                2  鸢尾素参与葡萄糖稳态调节
                                                                  验中，鸢尾素治疗肥胖小鼠2周可促进胰岛β细胞增
                                                                                                     ［23］
                2.1  葡萄糖稳态                                        殖，并且增加胰岛β细胞/胰岛α细胞比值 。
                    在正常情况下，血液中葡萄糖水平在 3.89~                        2.2.2 鸢尾素增加骨骼肌葡萄糖摄取
                6.11 mmol/L范围内波动，这种状态称之为葡萄糖稳                          葡萄糖吸收入血需依赖葡萄糖转运蛋白（glu⁃
                态。当机体摄入葡萄糖时，可激活下丘脑葡萄糖抑                            cose transporter，GLUT）转 运 至 细 胞 膜 表 面 。 以
                制神经元，引起迷走神经兴奋，刺激胰岛β细胞释放                           GLUT4 最为重要，其主要存在于肌肉和脂肪组织
                胰岛素，同时迷走神经通过刺激胃肠道激素释放间                            中，以胰岛素依赖的方式摄取葡萄糖                   ［24］ 。研究发
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