摘要：Musclin是骨骼肌分泌的一種肌細胞因子，其主要通過自分泌或旁分泌的方式來調節(jié)機體的糖脂代謝，Musclin參與調控胰島素抵抗、2型糖尿病和冠心病等慢性疾病的發(fā)生發(fā)展。運動干預能夠影響機體Musclin的表達水平，進而改善胰島素抵抗和2型糖尿病。 同時Musclin也作為一種活動刺激因子，可能影響機體的運動耐力。以上為我們研究慢性相關疾病發(fā)生發(fā)展機制和骨骼肌適應性耐力提供了新的視野。

關鍵詞：Musclin；慢性疾?。贿\動；研究進展

Abstract：Musclin is a muscle cytokine secreted by skeletal muscle， which mainly regulates the body 's glucose and lipid metabolism through autocrine or paracrine. Musclin is involved in the regulation of insulin resistance， type 2 diabetes， coronary heart disease and other chronic diseases. Exercise intervention can affect the expression level of Musclin in the body， thereby improving insulin resistance and type 2 diabetes. At the same time， Musclin， as an activity stimulating factor， may affect the body 's exercise endurance. The above provides a new perspective for us to study the mechanism of the occurrence and development of chronic related diseases and skeletal muscle adaptive endurance.

Key words： Musclin; chronic diseases ; exercise; research progress

前言

骨骼肌作為機體最大的內分泌器官，具有分泌生物活性物質的功能，同時也是擁有運動功能的效應器官。Musclin是Nishizawa等發(fā)現的一種主要由骨骼肌分泌的活性多肽，能夠顯著調控機體的糖脂代謝，降低胰島素抵抗。并且Musclin與鈉尿肽有著同源區(qū)域，可能調控冠心病的發(fā)病機制，這將有助于我們拓寬Musclin與慢性疾病的研究。同時Musclin也受活動刺激的影響，能夠調節(jié)機體的運動耐力，但目前Musclin與運動之間具體的分子調控機制仍需我們進一步研究。

1 Musclin的概述

1.1 Musclin的發(fā)現

Musclin是2004年由Nishizawa等通過（singal sequence trap， SST）方法首次發(fā)現的一種主要由骨骼肌產生和分泌的生物活性因子，其表達水平受營養(yǎng)變化的嚴格調控，其生理作用可能與葡萄糖代謝有關[1]。muscln與Thomas[2]等在小鼠胚胎期或新生兒期顱蓋骨中發(fā)現的骨泌素（osteocrin）蛋白序列幾乎相同，但是組織特異性表達不同，Ostercrin大部分在骨組織中表達，而Musclin大多在肌肉組織中分泌。

1.2 Musclin的結構與分布

Musclin結構組成較為簡單，其含有100個氨基酸和N末端信號肽中的30個氨基酸，分子量為11 kDa，C端的17個氨基酸與鈉尿肽家族（NPS）的功能性氨基酸有著相似的結構區(qū)域及絲氨酸蛋白酶裂解位點KKKR[1]，但是與鈉尿肽不同的是，Musclin蛋白的保守序列不存在于兩個半胱氨酸之間，因此Musclin可能沒有鈉尿肽的生物活性。研究通過Norhern雜交技術和RT-PCR發(fā)現，在小鼠中Musclin mRNA 幾乎只在骨骼肌中表達，而在棕色脂肪，脾臟，睪丸等組織中只有微量的表達[3]。

2 Musclin的生物學功能

2.1 Musclin參與糖脂代謝

鄭騰飛[4]等研究報道Musclin可能通過降低糖代謝通路中的胰島素受體底物（IRS1）、蛋白激酶B（AKT1、AKT2）和葡萄糖運載體（ GLUT1、GLUT4）表達含量，來減少細胞對葡萄糖的攝取，并且通過上調糖原合成酶激酶（GSK3β） mRNA表達來降低糖原的合成，從而影響糖代謝并減弱細胞對胰島素的生物反應。多項研究觀察到，在豬的組織中Musclin出現顯著性高表達，并且Musclin基因表達與脂肪酸合成酶（FAS）mRNA表達呈負相關，與甘油三酯水解酶（TGH）mRNA表達水平無顯著關聯[5，6]。這些報道提示我們，Musclin可能顯著調控骨骼肌對葡萄糖的攝取和糖原的合成，同時其分泌水平深受脂質堆積的影響，Musclin或許是聯系脂肪和骨骼肌之間的紐帶。

3 Musclin與慢性疾病

3.1 Musclin與胰島素抵抗和2型糖尿病

在分化的成肌細胞C2C12中，胰島素樣生長因子-1（IGF-1）的表達量與Musclin mRNA水平呈正相關關系[1] 。也有調查報道，骨骼肌Musclin mRNA的表達含量在使用鏈脲佐菌素（STZ）誘導的胰島素抵抗小鼠中有顯著提高[7]。Yasui[8]等使用PI3K抑制劑（LY294002）來檢測胰島素上調Musclin的表達是否由PI3K途徑介導，結果表明，PI3K信號通路參與了胰島素在C2C12心肌細胞中上調Musclin基因表達水平的調控。劉英[9]等觀察大鼠分化的成肌細胞發(fā)現，muslcin降低胰島素對葡萄糖攝取的作用機制可能是通過胰島素信號轉導途徑PI3K/AKT來實現的。最近調查發(fā)現，2型糖尿病患病人群中Musclin的表達含量要顯著升高，Musclin分泌水平與胰島素抵抗模型（HOMA-IR）也顯著相關[10]。以上研究均提示我們，Musclin可能是胰島素抵抗的主要病理成分，并與2型糖尿病的發(fā)病聯系緊密。

3.2 Musclin與冠心病

鈉尿肽（NP）家族是一種重要的內分泌、自分泌和旁分泌系統(tǒng)，已被研究用于治療心血管和代謝疾病，其中包括心房鈉尿肽（ANP）、B型鈉尿肽（BNP）、C型鈉尿肽（CNP）[11]。研究發(fā)現Musclin蛋白含有一個與鈉尿肽同源的區(qū)域及蛋白位點，這表明Musclin的信號傳導可能與NP家族及其受體有關[1]。Kita[12]等研究調查了Musclin與NP受體（NPRs）之間的相互作用，發(fā)現Musclin和心房利ANP競爭性地與NPR3結合，并可能以局部或全身的方式調節(jié)ANP的濃度，抑制其發(fā)揮正常功能，進而影響冠心病的發(fā)生和發(fā)展。曾云潔等對老年冠心病人群研究發(fā)現，冠心病組Musclin、胰高血糖素樣肽-1（GLP-1）表達水平顯著低于對照組，缺血修飾白蛋白（IMA）含量明顯高于對照組，這表明老年冠心病患者Musclin、IMA、GLP-1 水平與其病變嚴重程度密切相關，并且血液中 Musclin、IMA、GLP-1 水平可用于冠心病的鑒別診斷[13]。冷曉旭[14]等調查發(fā)現冠心病患者血清Musclin表達水平顯著低于對照組，這提示人體內Musclin蛋白含量降低，可能會誘導冠心病的發(fā)生與發(fā)展，但是具體的影響機制還需進一步的研究和探索。

4 Musclin與運動

以往研究發(fā)現，Musclin的表達水平可能取決于肌肉纖維類型，在快肌腓腸肌和足底肌中檢測到了高水平的Musclin mRNA，但在慢肌比目魚肌中僅檢測到微量的Musclin mRNA，單纖維分析表明，Musclin幾乎完全由Ⅱb型肌纖維產生，并且與糖酵解密切相關[15]。這提示我們，Musclin與運動之間有著重要的聯系。唐智明[16]等調查發(fā)現，長期有氧運動降低了2型糖尿病大鼠血清和腓腸肌Musclin的表達水平，并且增強骨骼肌從血液中攝取葡萄糖的能力，進而降低血糖。曹玲玲[17]等通過對高脂膳食誘導的胰島素抵抗大鼠進行運動干預后觀察到，運動干預能夠顯著減低高脂組小鼠Musclin基因的表達水平，改善胰島素抵抗。有研究發(fā)現，八周的游泳運動干預明顯降低了高脂大鼠肌肉中Musclin的表達，增加了GLUT4的表達含量，改善脂質代謝和胰島素敏感性[18]。Shimomura[19]等研究發(fā)現，慢性阻力運動干預后QUICKI大鼠增強了肌肉中GLUT4/Akt 信號通路，并顯著降低了Musclin蛋白的表達，改善了高血糖和胰島素敏感性。而也有調查發(fā)現，對Musclin編碼基因敲除（Ostn-KO）小鼠輸注 Musclin 后可挽救小鼠的運動和氧化能力，并可增強未經訓練的 WT 小鼠的運動和氧化能力[20]，說明Musclin可能是一種運動反應性蛋白，可通過促進機體內線粒體生成來提高身體耐力，進而增強小鼠的運動能力。也有報道評估運動誘導的細胞因子在馬拉松運動比賽后肌肉損傷和修復中的作用，比賽結束后觀察到白細胞增多、中性粒細胞增多以及肌肉損傷標志物IL6、IL-8、IL-10、TNF-α、MIP-1、decorin、GDF-15、BDNF、follistatin 和 FGF-21 表達水平增加，Musclin、IL-15 和 apelin表達含量減少，而且在比賽結束 72 小時后水平仍保持降低，并且IL-10和IL-8的反應與Musclin的反應有關[21]。以上研究表明，Musclin可增強機體的運動耐力，而在運動損傷狀態(tài)下，Musclin的表達含量有所下降，證明Musclin是一種活動刺激肌動蛋白，對骨骼肌適應體育鍛煉至關重要，而機體在高脂高糖狀態(tài)下，運動干預顯著降低Musclin的表達，改善代謝型相關疾病。

5 結語

Musclin作為一種由骨骼肌分泌的生物活性因子，其參與了糖脂代謝，調控著胰島素抵抗、2型糖尿病及冠心病等相關慢性疾病的發(fā)生機制。Musclin也與運動有著至關重要的聯系，但之間具體的調節(jié)機制還尚未進行研究。未來我們可以對Musclin增強運動耐力方面進行深一步研究，從而激發(fā)機體的運動潛能?？傊?，Musclin的發(fā)現與探索為慢性疾病提供了理論基礎和更多的治療靶點，同時對機體提高身體耐力和骨骼肌對活動的適應性提供了新的研究方向。

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