常言道，“生命在于運動。”

因為運動能把我們體內(nèi)的白色脂肪變成米色脂肪，增加熱量消耗，改善高脂飲食引起的代謝紊亂[1]；運動還能提高學習能力，緩解阿爾茲海默病，防癌抗癌，甚至延長壽命。

現(xiàn)如今，我們更期待的卻是“生命在于不動”。

雖然我們不想運動，但是運動帶來的潛在好處，我們卻一樣都不想落下。好在科學家一直在想辦法滿足人類這種不合理的需求。

就在上周，哈佛大學醫(yī)學院Bruce Spiegelman教授團隊長達6年的努力，往滿足人類上述不合理需求的方向上，邁出了關鍵的一大步。

他們找到了運動作用于人體組織器官細胞的受體，終于打通了運動有益健康的信號通路。他們的這項重要研究成果刊登在頂級期刊《細胞》上[1]。

與Spiegelman教授團隊研究領域相同的生物學家Maria Grano則表示，“如果我們能由此開發(fā)出一種藥物，給那些不能進行體育鍛煉的人用，那就太棒了。”[2]

奇點糕想說的是，如果這能開發(fā)出那種藥物，我們不想運動的人也想要。

Bruce Spiegelman

要說清楚Spiegelman教授團隊研究的重要性，以及價值和意義，我們還得從不太遙遠的1998年說起。

那一年，在哈佛大學醫(yī)學院丹娜·法伯癌癥研究院已經(jīng)任職16年的Spiegelman教授當時正在研究肥胖。他們團隊在小鼠的棕色脂肪細胞和骨骼肌細胞中找到了一個叫做PGC-1α的分子，這個分子參與了棕色脂肪產(chǎn)熱的調(diào)節(jié)[3]。

在隨后的10年中，Spiegelman團隊研究做的不溫不火，圍繞PGC-1α也做了不少工作。其中，他們發(fā)現(xiàn)PGC-1α的表達受運動調(diào)節(jié)[4]，增加肌肉中PGC-1α的表達能減少小鼠年齡增長帶來的肥胖和代謝紊亂[5]。這就在運動和健康之間架起了橋梁。

不過，推動我們認知升級的重大事件出現(xiàn)在2009年。

當年4月9日，對全世界的胖子們而言，是極具歷史意義的一天。

那天，《新英格蘭醫(yī)學期刊》（NEJM）用3篇臨床研究論文[6-8]，顛覆了我們對成人體內(nèi)棕色脂肪的認知。三個研究團隊首次證實，成人體內(nèi)不僅有負責消耗能量產(chǎn)熱的棕色脂肪，而且這種棕色脂肪在成人體內(nèi)也有正常的生理功能。

這三篇研究論文，讓全世界研究肥胖的科學家意識到，調(diào)動人體的棕色脂肪有可能由于代謝類疾病的治療，對于肥胖和二型糖尿病而言意義不可謂不重大。

PET CT下的棕色脂肪

Spiegelman團隊加快了研究的步伐。之前近30年的研究積累，也讓他們近水樓臺先得月。

在2012年，Spiegelman團隊宣布，運動誘導產(chǎn)生的PGC-1α，會刺激細胞產(chǎn)生一種叫做鳶尾素（irisin）的激素，鳶尾素作用于皮下脂肪，促進白色脂肪轉(zhuǎn)化成米色脂肪[9]。

這個研究打開了研究運動與健康之間關系的大門。

很快，在隨后的研究中，科學家發(fā)現(xiàn)除了讓脂肪米色化外，鳶尾素還被發(fā)現(xiàn)有保護神經(jīng)[10]、增加皮質(zhì)骨量[11]、減少骨丟失[12]等作用。

不過在什么樣的運動能產(chǎn)生鳶尾素上，可以說是眾說紛紜，有支持耐力運動的，有說抗阻運動才行的，還有說耐力運動和抗阻運動都能產(chǎn)生鳶尾素的[13]。

但要說產(chǎn)生鳶尾素最有效的運動，恐怕還是寒戰(zhàn)了，畢竟鳶尾素的這條信號通路，本來是讓人冷的發(fā)抖的時候，增加棕色脂肪的產(chǎn)熱，保持體溫[14]。在寒冷誘導脂肪米色化的過程中，除了交感神經(jīng)，還有鳶尾素的作用！

既然鳶尾素的作用這么多，是不是打點鳶尾素就能當鍛煉了？

遺憾的是，這個想法非常天真，因為鳶尾素在血液中的的半衰期還不到1小時。

Spiegelman的團隊明白，找到了鳶尾素，還不是終點，他們需要在細胞的表面找到鳶尾素的受體。一旦找到了這個受體，他們就可以靶向這個受體開發(fā)藥物。

其實早在2012年發(fā)現(xiàn)鳶尾素時，Spiegelman就注意到，鳶尾素在不同的哺乳動物中高度保守，小鼠和人類的鳶尾素100%完全相同。作為對比，胰島素、胰高血糖素和瘦素，在小鼠和人類間的一致性分別只有85%、90%和83%。

這樣的高度一致性，一方面反映了鳶尾素高度保守的重要功能，另一方面也讓Spiegelman猜測，它的作用很可能是通過一種細胞表面受體介導的。事實確實如Spiegelman所想。

這次試驗中，研究人員選用了骨細胞作為實驗對象。研究人員使用帶標簽的鳶尾素“釣”出了骨細胞中能和鳶尾素結(jié)合的蛋白，然后通過質(zhì)譜等分析手段，確定了鳶尾素的受體——整合素αV/β5。

隨后使用整合素抑制劑阻斷鳶尾素作用的試驗也證實了整合素αV/β5就是鳶尾素的受體。而在脂肪細胞上，整合素抑制劑同樣能阻止鳶尾素促進脂肪米色化的作用，鳶尾素促進脂肪細胞米色化的作用也是通過整合素實現(xiàn)的！

找到了鳶尾素的受體，Spiegelman計劃在下一步優(yōu)化出不同版本的鳶尾素及其抗體：“這樣我們就可以通過蛋白質(zhì)療法在體內(nèi)操縱其效果。我們將研究其對骨骼、脂肪和神經(jīng)系統(tǒng)的影響。”