Autophagy:运动如何缓解关节炎?苏州大学林俊等团队发现关键激素鸢尾素驱动“细胞大扫除”机制

  • 2026-06-19 11:27:49
  • 来源:医药头条

类风湿关节炎(RA)是一种以持续性滑膜炎症和进行性关节破坏为特征的慢性系统性自身免疫性疾病。大量临床研究表明,运动对RA的预后极为有益。然而,其潜在机制尚不明确。

2026年5月25日,苏州大学林俊,Yu Feng和浙江大学李林军共同通讯在Autophagy 在线发表题为“Exercise hormone irisin alleviates rheumatoid arthritis by removing dysfunctional mitochondria”的研究论文。该研究探讨了鸢尾素(一种运动激素)在K/BxN血清诱导性关节炎和胶原诱导性关节炎(CIA)这两种已充分建立的RA研究小鼠模型中的治疗功效。

在机制上,鸢尾素与ITGAV(整合素亚基αV)及ITGB5(整合素亚基β5)相互作用,激活线粒体自噬,清除泄漏的线粒体DNA(mtDNA)和活性氧(ROS),从而抑制NLRP3(NLR家族含pyrin结构域蛋白3)炎性体的激活,进而阻碍实验性关节炎的病理进程。值得注意的是,在髓系细胞条件性敲除atg5(自噬相关基因5)的小鼠(atg5fl/fl Lyz2+)中,鸢尾素对实验性关节炎治疗的有益作用被显著消除。该研究阐明了运动缓解实验性关节炎的潜在机制,并为RA提供了一种可行的治疗策略。


类风湿关节炎(RA)的特征是适应性免疫与固有免疫系统的异常,影响全球1%~2%的人口。RA的典型症状为关节滑膜的持续性炎症导致关节肿胀、僵硬及疼痛。白细胞介素1β(IL1B)作为关键致病驱动因子,已被大量临床与实验研究证实广泛参与RA的病理过程。具体而言,IL1B介导持续性炎症、骨吸收及软骨破坏。抑制IL1B可显著减轻RA的症状及影像学损伤。与其他促炎细胞因子不同,IL1B的成熟依赖于炎症小体的激活。其中,NLRP3炎症小体的研究最为深入。此外,大量证据表明,在RA小鼠模型及患者中,NLRP3炎症小体持续处于激活状态。

NLRP3炎症小体是由传感器蛋白NLRP3、适配蛋白PYCARD(含PYD和CARD结构域)及效应蛋白CASP1(半胱天冬酶1)组成的多聚蛋白复合物。NLRP3是一种由氨基端PYD结构域、中央核苷酸结合结构域及羧基端富含亮氨酸重复序列结构域构成的三联蛋白,可识别并被多种刺激激活,如内源性危险信号、环境刺激物及微生物基序。

一旦激活,NLRP3将发生寡聚化,并通过其PYD结构域招募适配蛋白PYCARD。随后,PYCARD通过其半胱天冬酶激活与招募结构域(CARD-CARD)与pro-CASP1相互作用,导致pro-CASP1发生自身剪切(生成cleaved CASP1)。继发地,cleaved CASP1负责剪切GSDMD(焦孔素D)、pro-IL1B及pro-IL18(白细胞介素18),从而启动炎症性细胞死亡,即细胞焦亡。NLRP3炎症小体的适度激活有利于免疫稳态的维持,而过度激活则可能引发自身免疫性疾病、神经退行性疾病及炎症性疾病,包括RA、系统性红斑狼疮、阿尔茨海默病及冷炎素相关周期性综合征。因此,NLRP3炎症小体的激活需受到严密调控。

图1.鸢尾素对NLRP3炎性体激活的抑制与线粒体稳态有关(摘自Autophagy

鸢尾素(irisin)是一种存在于多种器官及组织中的生物活性肽,已引起越来越多的关注。鸢尾素是纤连蛋白III型结构域包含蛋白5(FNDC5)前体剪切后的产物。运动及低温暴露是诱导鸢尾素分泌的主要因素。自2012年被发现以来,鸢尾素在多种慢性疾病(如肥胖、心血管疾病、肌少症、神经退行性疾病、骨质疏松症等)中已显示出显著的治疗效果。鸢尾素的某些有益特性与自噬(一种进化上保守的溶酶体降解途径)的促进作用相关。既往研究表明,自噬通过清除炎症小体的激活因子及组分,以及促炎细胞因子,展现出抗炎潜能。然而,迄今为止,鸢尾素的抗炎能力,尤其是在NLRP3炎症小体介导的慢性炎症性疾病中的作用,尚未得到充分探讨。

在本研究中,作者证明了鸢尾素是NLRP3炎症小体激活的内源性调节因子。此外,作者应用了K/BxN血清诱导及胶原诱导的RA模型来评估鸢尾素的治疗潜力。

参考消息:https://doi.org/10.1080/15548627.2026.2680560


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