密歇根大学(UM)医学院和韦恩州立大学医学院的研究人员在果蝇中发现了一种蛋白质，如果缺少这种蛋白质，就会使在寒冷中锻炼变得更加困难。该团队在研究新陈代谢和压力对身体的影响时发现了这种蛋白质，他们以穿越阿拉斯加的长距离狗拉雪橇比赛的名字将其命名为Iditarod，它被发现可以作为自噬、运动表现和神经系统的调节剂。耐寒性。研究人员还发现Iditarod(Idit)是哺乳动物蛋白FNDC5的同源物，FNDC5是运动诱导蛋白鸢尾素的前体。

密歇根大学分子和综合生理学系的研究负责人JunHeeLee博士及其同事在《PNAS》上发表了一篇题为“Iditarod，果蝇鸢尾素前体FNDC5的同源物，对于运动表现和运动表现至关重要”的论文，报告了这项研究。心脏自噬。”研究人员在论文中得出结论：“我们的工作表明Iditarod/Irisin/FNDC5蛋白家族在自噬、运动生理学和冷适应中发挥着古老的作用，并且在后生动物物种中保守存在。”

身体运动对于动物的生命至关重要，它提供了寻找食物、逃离危险和寻找繁殖伙伴的方法。“定期锻炼对于维持身体耐力至关重要，不仅对于哺乳动物，而且对于果蝇等无脊椎动物……”他们继续说道。“因此，运动的好处在不同的动物物种中广泛存在。”

研究人员进一步指出，哺乳动物FNDC5编码鸢尾素的蛋白质前体，这对于运动依赖性的全身代谢调节非常重要。广泛的研究发现，鸢尾素/FNDC5对于产生运动的多种益处非常重要，包括强化骨骼和改善认知功能。迄今为止，Irisin/FNDC5主要在人类和小鼠细胞中进行研究，并且在无脊椎动物物种的基因组中尚未发现已知的同源物。

李等人。他们对一种称为自噬的生理过程特别感兴趣，其中细胞受损部分被从体内清除。在筛选果蝇基因组以寻找自噬调节因子时，他们找到了调节这一关键管家程序的候选者。

他们通过调整一些果蝇的基因组成，过度激活它们眼睛中的自噬，证明了自噬与蛋白质Iditarod或Idit之间的联系。自噬过多的果蝇会出现大量细胞死亡，导致眼睛明显退化。灭活Idit基因可恢复正常的眼睛结构，表明Idit基因参与自噬过程。

该团队的下一步是在人类中寻找相似的基因或同源物。“当我们在人类基因组中查询这个基因时，最受关注的是一个名为FNDC5的基因，它是鸢尾素蛋白的前体，”Lee说。先前的研究表明，鸢尾素是一种重要的激素，参与哺乳动物的肌肉骨骼和其他运动益处，并在适应寒冷温度方面发挥作用。李的实验室对运动作为一种轻微的身体压力形式很感兴趣。“我们意识到这个基因可能对运动也很重要，如果是这样，我们应该能够在果蝇中检测到类似的生理效应，”李说。

韦恩州立大学罗伯特·韦塞尔斯博士实验室的研究人员开发了一种训练果蝇的新方法，研究人员与该实验室的研究人员合作，使用了一种飞蝇悬崖攀爬器，利用昆虫从果蝇中向上爬的本能。试管。

他们发现，缺乏Idit基因的果蝇运动耐力受损，并且缺乏训练后通常会出现的改善。同样有趣的是，哺乳动物中的鸢尾素可以上调产热过程，这对于耐寒至关重要。研究小组发现，没有Idit的果蝇也无法忍受寒冷。研究人员写道：“最有趣的是，缺乏Idit的果蝇表现出几种与Irisin/FNDC5在哺乳动物系统中的作用一致的表型，例如跑步耐力缺陷、对运动训练的反应受损以及抗寒能力下降。”

李说，这告诉我们，这个存在于无脊椎动物和哺乳动物中的基因家族似乎在整个进化过程中都是保守的，并且发挥着重要的功能。研究人员指出：“这项工作表明，Idit/Irisin/FNDC5家族在自噬、运动生理学和冷适应中发挥着古老的作用，为了解这些蛋白质在后生动物物种中的保守功能和机制提供了见解。”

“我们相信运动有助于通过自噬清洁细胞环境。当你剧烈运动时，肌肉会受损，一些线粒体也会发生故障。自噬过程被激活，以清除任何受损的细胞器或有毒副产物，而Idit基因在这个过程中似乎很重要。”

研究人员希望将这项工作与他们之前关于运动和生理压力的工作联系起来。作者还表示，“有必要进行进一步的研究来检验Idit和自噬之间的机制联系，以及这些途径在抗压和耐力延伸的运动训练过程中如何协调。”

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