运动型Irisin,脂肪褐变Myokine,作为一个潜在的抗癌剂

文摘

Irisin是最近发现myokine在脂肪代谢中起着重要作用白色脂肪组织的褐变。这种myokine通常分泌运动后通过改善能量平衡和显示巨大的潜力可能成为治疗一些代谢疾病如肥胖、胰岛素抵抗,和炎症。肥胖与一些癌症的发病率更高。此外,一些研究表明irisin直接正面影响不同类型的癌症。虽然很难从继电器的结论在体外来在活的有机体内研究中,大多数的可用数据支持irisin作为癌症的潜在物质回归通过减少促炎的标记与肥胖有关。然而,仍存在着一些争议的具体好处irisin癌症和一些研究显示没有甚至癌症irisin的负面影响。本文总结了这两种不同的观点,综合形成一个清晰的运动性irisin对癌症的影响。

1。介绍

肥胖与代谢疾病原因,已成为越来越多的毁灭性的经济增长问题,健康,和社会影响。胰岛素抵抗和高脂血症心血管疾病和癌症,肥胖症已经与许多的全世界范围内导致死亡的主要原因1,2]。尽管其患病率,超重可以大大减少遵循健康的饮食和良好的锻炼(1]。事实上,锻炼是对所有的身体系统起到有益的作用。研究已经反复证明了的积极作用对心血管锻炼,呼吸和skeletomuscular系统(3]。运动诱发这些变化释放的激素和myokines体内从skeletomuscular系统(4]。其中一些myokines包括BDNF、FGF-21 IL-15, irisin [4,5]。事实上,其中一个myokines irisin,只是最近发现,已被证明有许多好处不仅在战斗对抗癌症的代谢疾病,也4]。最近文献的评论链接irisin和锻炼,认为irisin增加运动后,不过仅是暂时性的(6];irisin、肥胖和代谢疾病也与[7),但没有回顾总结了研究表明irisin癌症或癌症生物学的影响。调查现有的文献表明,irisin直接影响不同类型的癌症。然而,仍存在着一些争议的具体好处irisin癌症和一些研究显示没有甚至癌症irisin的负面影响。本文总结了这两种不同的观点,综合形成一个清晰的irisin对癌症的影响和问题如果irisin肥胖之间的缺失环节,锻炼,和癌症。

2。方法

3.4节中列出的文章选择基于相关性从PubMed和谷歌学术搜索数据库。初步结果产生了56 PubMed和文章9280篇文章在谷歌学术搜索“Irisin”和“癌症”作为关键词。读完所有的抽象提炼的选择,只有17篇文章被发现直接链接irisin与癌症的直接影响这些文章提到irisin癌症细胞系在体外并在癌症患者血清irisin的影响在活的有机体内。

3所示。结果

17篇文章选择和评审的“irisin和癌症,”(我)13篇文章(表1)支持irisin myokine与致癌作用或癌症疗法(7进行了研究在体外6研究进行在活的有机体内)(2)四篇文章认为irisin没有或不良影响癌症的发展

3.1。Irisin

Irisin释放通过FNDC5的乳沟,包含212个氨基酸的多肽蛋白质。这一蛋白的裂解N终端释放irisin,原来希腊女神命名的虹膜,进入血液(21]。这个分裂是由肌肉收缩到一个未知的蛋白酶体21]。Irisin水平增加急性运动和绑定到一个身份不明的受体后脂肪组织,从而导致显著减肥和减少全身的能量(21]。

最近的研究已经确定,它的功能有益作用源于其褐变白色脂肪细胞的能力。的分子级联关系irisin和褐变白色脂肪如下:首先,锻炼增加PGC-1的表达α或过氧物酶体proliferator-activated受体(PPAR -γ)共激活剂。这反过来增加FNDC5的表达,,正如之前提到的,释放irisin。Irisin然后增加UCP1的mRNA的表达,一种跨膜蛋白,减少氧化磷酸化生成的质子梯度(21]。

3.2。Irisin和锻炼

自从irisin与肌肉收缩,研究进行了衡量irisin水平运动后。进行了几项研究测量的水平运动后irisin尤其是超重的人。所选文章的这个部分是基于最近的研究进行了2014年和2017年之间显示irisin和运动的关系;研究进行个人不同的身体类型和老鼠。小鼠的研究得出结论,irisin水平和UCP1显著增加,从而导致在白色脂肪组织产热增加,后被老鼠受到抵抗运动(22]。对人类进行的另一项研究表明irisin水平大幅提高肥胖青年运动后。然而,这增加后直接观察有氧运动后虽然没有变化是观察到的抵抗运动(23]。其他研究有关irisin水平与BMI,肥胖,瘦素,肥胖儿童曾经历了一次体育活动项目有显著提高的irisin和瘦素水平。这表明irisin可能链接skeletomuscular系统与脂肪组织(24]。对高脂小鼠研究食源性肥胖老鼠的结论是,小鼠暴露于静脉irisin获得类似的好处的人行使。这项研究还显示,这两组改善胰岛素抵抗和生殖激素水平,改善卵巢卵泡健康(25]。Irisin还发现诱导肌肉肥大后,注入老鼠卫星细胞的激活,增加蛋白质合成(26]。最后,在研究健康人体,irisin和乳酸水平呈正相关,较高的运动增加的工作量,证实了研究者的假设irisin与肌肉的能源需求(27]。这种相关性可以表明,增加肌肉紧张和低irisin释放ATP可能信号。有趣的是,那些能够达到一个更高的签证官_2马克斯因此工作在更高的锻炼工作负载产生更高水平的irisin运动后(27]。irisin之间的这些研究显示一个明确的模式和锻炼,锻炼诱导irisin分泌显著增加。

3.3。Irisin和肥胖

Irisin,来自老鼠的白色脂肪组织被认为形成全身Irisin的30%左右,而在人类肌肉FNDC5 / Irisin表达的是100 - 200倍的白色脂肪组织28]。另一个种间区别irisin表明其褐变影响比在啮齿动物在人类可能会有所不同。事实上,irisin减少browning-related基因在人类preadipocytes但增加表示基因在人类脂肪细胞成熟(6,21]。

自从irisin增加能量消耗通过其对UCP1提到的影响,预计应该减少体重。因此,它是自相矛盾的,肥胖个体显示增加irisin水平比正常体重的人。事实上,厌食症患者显示高达30% irisin水平降低而病态肥胖人群。它是猜测,虽然增加了脂肪沉积增加生产irisin, irisin本身可以不再以有意义的方式施加影响;因此,肥胖者可能irisin阻力,一个条件不太瘦素抵抗不同,增加了瘦素水平未能制定他们的有利影响。反过来,瘦素与肥胖和irisin本身也呈正相关(29日]。许多研究显示出irisin和肥胖之间的关系。由于它由脂肪组织分泌,发现BMI和irisin之间的正相关关系7]。

3.4。Irisin和癌症

大量的证据表明肥胖与癌症有关,因为肥胖导致炎症标记物的增加(il - 6和TNFα)[30.],胰岛素抵抗[31日),和adipokine分泌物(32),所有这些都有利于肿瘤生存和增殖33),而运动也显示出潜在的抗炎作用,减少肿瘤坏死因子所致α表达式[34]。因此,由于irisin与肥胖有关,它是假设irisin(图可能与癌症有关1)。捆绑肥胖、irisin和癌症,锻炼,帮助对抗肥胖,还会增加irisin水平(23]。运动检测诱导irisin可以作为代谢反应的决定因素在肥胖个体中运动追踪任何减少癌症风险与肥胖有关35]。研究irisin对癌症的影响,研究是对人类进行良性的乳腺上皮细胞(MCF-10a),恶性乳腺上皮细胞(MCF-7),积极和恶性乳腺上皮细胞(mda - mb - 231)。接触irisin,恶性乳腺肿瘤细胞数量显著减少由于caspase-3/7活动增加和抑制NF-κB活动。这表明irisin可能逆转癌症抵抗细胞死亡的标志(36,37通过促进细胞凋亡蛋白酶3活动,因此细胞凋亡。相比显著减少细胞迁移的控制也会被记录下来。此外,恶性乳腺细胞暴露在阿霉素,化疗剂,irisin。当暴露于irisin,这些细胞有显著提高阿霉素敏感性和恶性肿瘤细胞生存能力和数量显著下降。事实上,这增加阿霉素敏感性意味着少剂量的阿霉素化疗更有效地生成所需的效果。因此,irisin可能发挥重要作用在癌症治疗10]。另一项研究表明,irisin和乳腺癌之间存在着负相关血清水平的irisin和脊柱转移的乳腺癌。Irisin被发现有骨保护作用,而这些良好的骨质量防止乳腺癌的转移(19]。这表明irisin的影响也可以减少癌症的转移和入侵特征(36]。

另一项研究表明,水平的提高血清irisin乳腺癌发展的风险降低了90%,和病人了乳腺癌irisin血清水平明显低于健康人(9]。

旨在揭示irisin与其他类型的癌症,对肺癌细胞进行了两项研究得出的结论是,irisin水平的增加导致肺癌细胞增殖减少,生存能力,和侵袭性影响epithelial-mesenchymal过渡(EMT),大大减少了EMT标记N钙粘蛋白和波形蛋白的表达增加E钙粘蛋白。这种抑制EMT有关蜗牛的抑制通路介导的PI3K / Akt通路(8]。Irisin对PI3K通路的影响也可能表明有抑制的作用和减少癌症细胞增殖的原因。第二osteocarcinoma细胞的研究也证实了这些发现,推断irisin能够扭转IL-6-induced EMT的抑制STAT3通路(18]。另一个最近的研究胰腺癌细胞系还显示irisin抑制EMT的能力,生存能力,这些细胞的增殖激活AMPK途径。通过AMPK-mTOR Irisin抑制胰腺癌细胞生长途径(20.]。这种能力的irisin目标AMPK途径也可能显示它的作用在减少扩散和能量代谢改变癌症37,38]。对前列腺癌细胞受到研究不同浓度的irisin显示减少前列腺癌的细胞生存能力(13]。此外,在肾细胞癌的一项研究表明,irisin可以用作生物标记为肾癌诊断irisin水平显著增加患者的肾肿瘤;irisin也更高的特异性和灵敏度比其他调查生物标记(11]。结直肠癌患者在最近的一份研究,表明低血清irisin水平相比,与高水平的健康个体,个体irisin减少78%患结直肠癌(CRC)的风险。这些发现可能表明irisin可以保护品质对CRC的发展(14]。

3.5。争议

尽管似乎irisin和癌症之间的正相关关系,对肝细胞癌进行了两项研究表明,irisin刺激肝细胞癌肿瘤的扩散和入侵通过PI3K / AKT通路的激活。这项研究还显示降低阿霉素的细胞毒性的irisin [16]。第二项研究显示显著增加肝irisin mRNA的表达与肝癌(个人12]。

此外,小鼠研究评估恶病的因素之间的关系和胃癌irisin显示无显著差异在FNDC5的表达在胃癌组织。然而,FNDC5表达式中增加皮下脂肪组织,和irisin血清水平的整体提升。然而,这些增加的血清irisin水平在本研究未能增加UCP1表达式在白色脂肪组织,同时增加irisin水平由于锻炼做增加UCP1表达式(17]。因此,这表明增加irisin水平由于运动操作可能不同于那些在胃癌和其他类型的癌症。

此外,一项研究在一些癌症细胞系粘附活性和殖民地数字测量未能表现出任何irisin对这些细胞系的增殖和恶性潜力(15]。实际上,这些研究表明,或许irisin的有利影响是细胞或组织,可能不是所有的癌症类型中,可以观察到。

4所示。讨论

运动在许多慢性疾病已经显示出其积极的影响,尤其是肥胖,但直接路径导致这些积极的变化仍然难以捉摸39]。运动也显示其效果在一些癌症的标志(38]。还没有研究显示运动的具体类型和持续时间,应该执行降低癌症风险。在我们目前的审查,我们揭示irisin的作为exercise-secreted myokine,我们总结的影响研究表明irisin一些癌症的标志。事实上,研究表明,癌细胞暴露irisin半胱天冬酶活性增加,NF-κB活动的抑制,从而减少“抵抗细胞死亡”的标志(36]。其他研究显示irisin在抑制其他癌症的标志,如“持续增殖信号”(36)通过瞄准PI3K / Akt通路(16)或“逃避增长抑制”(36)通过针对AMPK-mTOR通路(20.)或“激活入侵和转移”(36)通过减少细胞迁移和抑制epithelial-mesenchymal过渡18]。Irisin确实属于新兴群myokines假设减少癌症风险降低基底系统水平的癌症发病危险因素如促炎细胞因子和(37,40]。

5。结论

进一步的研究是必要的,以确定irisin诱导脂肪褐变和肥胖可能会减少致癌或癌症风险降低。至于irisin癌症疗法的潜在作用,应该进行更多的研究以确定irisin管理的模式为每个癌症类型。然而,肥胖已经成为全球性的流行病,和许多疾病与肥胖也呈现一个稳步上升,包括胰岛素抵抗、代谢综合征、2型糖尿病、高血压、慢性肾脏疾病、心血管疾病、心脏衰竭和癌症。因此,锻炼irisin值得仔细观察,进一步了解其直接参与减少肥胖和阐明其在癌症预防和治疗的一部分。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

这项工作受到了国家科学研究委员会的资助(CNRS)黎巴嫩(批准739 / S)。

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