当人们的肌肉进行锻炼时，细胞在产出其他东西：有助于维持大脑健康的分子。一直以来，科学家都在努力解释锻炼的一系列精神益处。现在，一个研究小组可能最终发现了锻炼和健康大脑之间的分子联系。
在锻炼中，肌细胞能增加一种名为FNDC5的蛋白质的产量，而这种蛋白质的一个片段——鸢尾素——会被剪切下，并释放到血流中。它会驱动褐色脂肪细胞的形成，从而抵御糖尿病和肥胖等疾病。（白色脂肪则是传统意义上的反面派。）
当研究FNDC5在肌肉中的作用时，美国哈佛大学医学院细胞生物学家Bruce Spiegelman偶然发现了一些令人吃惊的结论：小鼠体内不会产生一种所谓的FNDC5助激活剂PGC-1α。其他研究则显示，FNDC5和PGC-1α并非只存在于肌肉中，也存在于大脑中。而且这两者在神经发育方面可能都起到一定作用。
Spiegelman及其同事怀疑，FNDC5是运动为大脑带来益处的原因，尤其是，它能够提升脑源性神经营养因子（BDNF）的水平，BDNF对于维持神经元健康和生长十分重要。而这些功能对延缓阿尔茨海默氏症和帕金森氏症等神经疾病至关重要。而锻炼和BDNF之间的联系得到了广泛认可。
为了弄清相关机理，Spiegelman研究小组进行了一系列小鼠实验。首先他们让小鼠进行了30天的耐力训练。他们并没有强迫受试者，因为跑动是老鼠的觅食天性。但是，科学家让部分小鼠进行了转轮跑动训练。转轮训练组的小鼠与对照组小鼠相比，除了身体上的差异外，跑动者大脑海马中的FNDC5更多。该研究小组还证实，PGC-1α水平的提高，能增加FNDC5的数量。研究人员近日将相关报告在线发表于《细胞—代谢》期刊上。（生物谷）
生物谷推荐的英文摘要
Cell Metabolism
Exercise Induces Hippocampal BDNF through a PGC-1α/FNDC5 Pathway
Christiane D. Wrann， James P. White， John Salogiannnis， Dina Laznik-Bogoslavski， Jun Wu， Di Ma， Jiandie D. Lin， Michael E. Greenberg
Exercise can improve cognitive function and has been linked to the increased expression of brain-derived neurotrophic factor (BDNF). However， the underlying molecular mechanisms driving the elevation of this neurotrophin remain unknown. Here we show that FNDC5， a previously identified muscle protein that is induced in exercise and is cleaved and secreted as irisin， is also elevated by endurance exercise in the hippocampus of mice. Neuronal Fndc5 gene expression is regulated by PGC-1α， and Pgc1a/ mice show reduced Fndc5 expression in the brain. Forced expression of FNDC5 in primary cortical neurons increases Bdnf expression， whereas RNAi-mediated knockdown of FNDC5 reduces Bdnf. Importantly， peripheral delivery of FNDC5 to the liver via adenoviral vectors， resulting in elevated blood irisin， induces expression of Bdnf and other neuroprotective genes in the hippocampus. Taken together， our findings link endurance exercise and the important metabolic mediators， PGC-1α and FNDC5， with BDNF expression in the brain.
