肌肉运动激素Irisin通过脂肪组织的IL-33和调节性T细胞改善肥胖与胰岛素抵抗

为什么一种“运动分子”对体重和血糖很重要

肥胖和2型糖尿病现在已影响全球数以亿计的人口，许多治疗方法主要侧重于减少摄食量。这项研究探讨了不同的视角：一种由运动肌肉释放的天然激素——irisin，如何与脂肪组织和免疫系统对话，以燃烧更多能量、减轻炎症并改善血糖——而不依赖于减少食物摄入或丢失肌肉。

由运动肌肉释放的信使

当我们运动时，肌肉会向血液释放irisin。早期研究表明，irisin可以将皮下的储能白色脂肪转变为更活跃、更产热的形式。但此前尚不清楚这一信号如何影响与糖尿病和心脏病密切相关的深层腹部脂肪。在这项研究中，研究人员通过一种无害的病毒提升雄性小鼠体内的irisin水平，使肝脏持续释放该激素。随后这些小鼠被喂以高脂饮食数周以诱发肥胖和胰岛素抵抗，以模拟常见的人类代谢问题。

更少脂肪、更好血糖、食欲不变

长期提高irisin水平的小鼠在高脂饮食下比对照动物增重更少，尽管它们进食量相同，活动量也相近。扫描显示，体重差异主要来自脂肪质量的减少，而不是骨骼肌等瘦组织的丧失。这些小鼠在处理葡萄糖和胰岛素方面也表现更好：在注射葡萄糖或胰岛素后，它们的血糖水平下降得更快、达到更低的水平。整体能量消耗的测定表明，接受irisin处理的动物昼夜都在燃烧更多卡路里，这表明它们的脂肪组织更像炉子而非储存仓库。

降低腹部脂肪中的有害炎症

腹部或内脏脂肪并非只是被动的储存部位；它富含免疫细胞，在肥胖时这些细胞可发生慢性炎症并干扰正常代谢。研究团队对小鼠内脏脂肪中的这些细胞进行了细致描绘。长期高脂饮食的对照动物表现出预期的模式：更具攻击性的免疫细胞增多，以及一种称为调节性T细胞的保护性细胞显著减少，而这种细胞通常有助于控制炎症。相比之下，额外有irisin的小鼠维持了稳健的这种保护性细胞群，尤其是一类表达ST2受体的亚群，同时炎性细胞减少。显微镜下脂肪切片中也出现更少的“冠状结构”——由免疫细胞包围的死亡脂肪细胞所形成的疤痕，表明持续的损伤较少。

三方对话：Irisin、基质细胞与免疫守护者

为理解irisin如何维持这些守护性细胞，研究者转向脂肪组织中的另一个关键成分：被称为间充质基质细胞的结构支持细胞。在内脏脂肪中，这类基质细胞的一个亚群通常产生信号蛋白IL-33，而IL-33对于表达ST2受体的调节性T细胞的存活至关重要。研究发现，慢性irisin治疗增加了内脏脂肪中产生IL-33的基质细胞的数量和活性，并提高了局部和血液中的IL-33水平。在细胞培养中，irisin直接促使基质细胞开启IL-33的表达并下调与分化为新脂肪细胞相关的基因，提示其功能转向支持免疫。阻断这些细胞表面上irisin所利用的特定整合蛋白受体可阻止IL-33的增加，将该效应与一个明确的细胞表面通路联系起来。

证明IL-33的关键作用并将信号传播到其他脂肪

随后研究团队探问IL-33是否真的是irisin代谢益处所必需的。在缺失irisin来源蛋白（FNDC5）的小鼠中，内脏脂肪和血液中的IL-33水平较低，保护性调节性T细胞更稀少，肥胖相关的血糖问题更严重；补充额外irisin可以恢复IL-33并改善代谢。相反，当研究者在接受irisin处理的肥胖小鼠体内用一种设计的“捕捉”蛋白吸走IL-33时，这些优势基本消失：脂肪质量回升，能量消耗下降，葡萄糖和胰岛素反应恶化。在另一项基因学测试中，仅从调节性T细胞中去除ST2受体削弱了irisin消炎和改善血糖的能力。与此同时，irisin也增加了皮下脂肪中产热基因的活性，而这同样依赖于IL-33。综合这些发现，勾勒出一个多组织接力：irisin驱动基质细胞产生IL-33，IL-33养护腹部脂肪中的调节性T细胞并促进皮下脂肪的产热程序，整个系统使机体转向燃烧更多能量并获得更好的代谢控制。

这对未来治疗意味着什么

这项工作表明，我们在运动中自然产生的一种激素能够以重新编程脂肪组织和局部免疫细胞的方式抵抗肥胖和胰岛素抵抗——而不会抑制食欲。通过揭示一个特定的irisin–IL-33–调节性T细胞轴，研究为开发模仿运动对代谢益处的新型药物提出了思路。尽管这些实验是在雄性小鼠中完成的，且在人体中仍需大量验证，但这些发现暗示未来的疗法可能将侧重于食欲的药物与激活该脂肪–免疫通讯回路的制剂相结合，以更安全、更有力地改善代谢健康。

引用: A, M., Wang, G., Zammit, N.W. et al. Irisin ameliorates obesity and insulin resistance via adipose tissue IL-33 and regulatory T cells. Nat Metab 8, 885–901 (2026). https://doi.org/10.1038/s42255-026-01491-2

关键词: irisin, 脂肪组织, 调节性T细胞, IL-33, 产热