Microsorum membranaceum (D. Don) Ching 通过作用于 C2C12 细胞和 C57BL/6 小鼠中的蛋白质降解与合成途径，保护了地塞米松诱导的肌肉减少症

《Journal of Ethnopharmacology》：Microsorum membranaceum (D. Don) Ching protected dexamethasone-induced sarcopenia by targeting protein degradation and synthesis pathway in C2C12 cells and C57BL/6 mice

抗肌萎缩作用及机制研究：微孔木贼醇提物通过抑制蛋白降解和激活合成通路缓解糖皮质激素诱导的肌萎缩，实验验证了其抗氧化活性及对 MuRF1、Atrogin-1 和 mTOR 信号通路的影响。

　　在现代医学研究中，肌肉萎缩（sarcopenia）作为一种与衰老密切相关的疾病，近年来受到了越来越多的关注。肌肉萎缩通常表现为肌肉质量减少和力量下降，这不仅影响老年人的生活质量，还可能增加跌倒、骨折和其他健康问题的风险。尽管已有大量研究致力于探索治疗肌肉萎缩的方法，但目前仍缺乏有效的药物或干预手段。因此，寻找具有潜在治疗价值的天然产物成为研究的重点。在这项研究中，科学家们关注了一种名为 *Microsorum membranaceum*（D. Don）Ching 的植物，这种植物因其在抗氧化方面的卓越表现和传统医学中的应用潜力而被选中。

*Microsorum membranaceum* 是一种广泛分布于亚洲次热带地区的蕨类植物，常生长在岩石表面或岩石缝隙中。其植物学分类属于 Polypodiaceae（水龙骨科），与一些具有显著抗氧化特性的植物如 *Microsorum scolopendria* 和 *Phymatopteris triloba* 同属一个科。这种植物含有多种生物活性化合物，包括多酚、黄酮类和三萜类物质，这些成分在传统医学中常用于治疗多种疾病，如发热、胸痛、咳嗽、皮肤问题等。然而，尽管在传统医学中有广泛应用，目前尚未有充分的科学证据支持其对肌肉萎缩的治疗作用。

本研究的主要目标是评估 *Microsorum membranaceum* 的甲醇提取物（MEM）对去甲基泼尼松龙（Dex）诱导的肌肉萎缩的保护作用及其潜在的分子机制。去甲基泼尼松龙是一种常用的糖皮质激素，常用于治疗炎症和免疫相关疾病，但其副作用之一是导致肌肉萎缩。因此，选择 Dex 作为诱导肌肉萎缩的模型，有助于模拟因药物使用而导致的肌肉质量下降。通过研究 MEM 对 Dex 诱导的肌肉萎缩的影响，科学家们希望揭示其可能的治疗机制，并为开发新的抗肌肉萎缩药物提供理论依据。

为了实现这一目标，研究人员首先对 MEM 进行了制备。他们选择了甲醇作为提取溶剂，因为甲醇能够有效提取极性和非极性成分，具有较低的沸点，便于浓缩和分离。此外，甲醇还能在提取过程中抑制微生物的生长，从而保证提取物的纯度和稳定性。提取过程包括将干燥的植物粉末加入甲醇中，通过超声波辅助提取和过滤等步骤获得 MEM 提取物。随后，研究人员利用高效液相色谱（HPLC）技术对 MEM 中的生物活性成分进行了分析，共检测到 15 种具有生物活性的化合物。其中，一些化合物如 1-棕榈酸甘油酯、4’，5，7-三甲氧基黄酮、二辛酰基磷脂酰肌醇、甘草酸、单油酸甘油酯、柚皮素、草酸、类黄酮和鲁斯可皂苷元被发现具有较高的生物活性。特别是鲁斯可皂苷元，因其在 MEM 中的高含量而被认为可能在抗肌肉萎缩过程中起到关键作用。

接下来，研究人员通过细胞实验和动物实验评估了 MEM 的保护作用。在细胞实验中，他们使用了 C2C12 细胞，这是一种常用于研究肌肉细胞功能的细胞系。通过 Dex 处理 C2C12 细胞，模拟肌肉萎缩的环境，研究人员观察到 MEM 对 Dex 诱导的肌肉萎缩具有显著的保护作用。实验结果显示，MEM 能够有效抑制 Dex 诱导的氧化应激反应，降低细胞内的活性氧（ROS）水平。此外，MEM 还能够抑制与肌肉蛋白降解相关的 MuRF1 和 Atrogin-1 的表达，这些蛋白是 E3 泛素连接酶家族的一部分，负责标记肌肉蛋白以进行降解。在蛋白质合成方面，MEM 促进了 PI3K、Akt 和 mTOR 的磷酸化，这些通路在细胞生长、存活和肌肉肥大中起着重要作用。同时，MEM 还降低了 Myogenin 和 MyoD 的转录水平，这两种基因在肌肉生成过程中具有关键作用。这些结果表明，MEM 通过调节蛋白质降解和合成的平衡，能够有效预防 Dex 诱导的肌肉萎缩。

在动物实验中，研究人员使用了 C57BL/6 小鼠作为模型。这些小鼠在 Dex 处理后表现出明显的肌肉萎缩症状，包括肌肉质量减少和肌肉功能下降。通过给予 MEM 处理，研究人员发现，与对照组相比，Dex+MEM 组小鼠的肌肉质量和功能得到了显著改善。具体而言，MEM 处理的小鼠在肌肉横截面积、肌肉重量以及肌肉力量方面均表现出积极的变化。这些变化进一步支持了 MEM 在抗肌肉萎缩方面的潜力。

除了细胞和动物实验，研究人员还探讨了 MEM 的潜在机制。他们发现，MEM 的作用不仅限于直接抑制肌肉蛋白降解，还可能通过影响多种信号通路来实现其保护作用。例如，MEM 能够激活 PI3K/Akt/mTOR 通路，这一通路在肌肉生长和蛋白质合成中起着核心作用。同时，MEM 还能够抑制 NF-κB 通路，这一通路与炎症反应和肌肉萎缩密切相关。此外，MEM 还可能通过调节自噬相关蛋白如 LC3B 和 Beclin-1 的表达，影响细胞的自噬过程，从而在一定程度上防止肌肉细胞的过度降解。

值得注意的是，本研究的结果表明，MEM 具有广泛的生物活性，这可能与其丰富的化学成分有关。HPLC 分析显示，MEM 中含有多种具有抗氧化作用的化合物，这些化合物可能在预防氧化应激反应中发挥了重要作用。此外，MEM 还可能通过其抗炎特性来减轻 Dex 诱导的肌肉损伤。这些发现不仅为 MEM 的药理作用提供了科学依据，也为进一步研究其具体分子机制奠定了基础。

从研究方法的角度来看，本研究采用了多种实验手段，包括细胞实验、动物实验以及分子生物学技术，以全面评估 MEM 的作用。细胞实验主要用于分析 MEM 对肌肉蛋白降解和合成通路的影响，而动物实验则用于验证这些细胞效应在整体生物体中的表现。通过结合这些实验结果，研究人员能够更准确地判断 MEM 的治疗潜力。此外，HPLC 技术的使用使得研究人员能够识别 MEM 中的具体生物活性成分，从而为后续的成分分析和药物开发提供了重要线索。

尽管本研究提供了 MEM 在抗肌肉萎缩方面的积极证据，但仍存在一些局限性。首先，研究主要集中在 Dex 诱导的肌肉萎缩模型上，而实际临床环境中，肌肉萎缩可能由多种因素引起，包括衰老、营养不良、慢性疾病等。因此，MEM 的治疗效果是否适用于其他类型的肌肉萎缩仍需进一步验证。其次，虽然 HPLC 分析显示 MEM 中含有多种生物活性成分，但尚未明确这些成分在 MEM 抗肌肉萎缩作用中的具体贡献。未来的研究可以采用更精细的分离和鉴定技术，以确定哪些成分在其中发挥了主要作用。此外，研究还应探讨 MEM 的长期使用效果以及其在人体中的安全性，这对于将其开发为药物具有重要意义。

综上所述，这项研究为 *Microsorum membranaceum* 的甲醇提取物 MEM 在抗肌肉萎缩方面的应用提供了科学依据。通过分析 MEM 对 Dex 诱导的肌肉萎缩的影响，研究人员发现 MEM 能够有效抑制氧化应激反应，调节肌肉蛋白降解和合成的平衡，并改善肌肉功能和质量。这些发现不仅有助于理解 MEM 的药理作用，还为开发新的抗肌肉萎缩药物提供了方向。未来的研究可以进一步探讨 MEM 在不同类型的肌肉萎缩中的作用，以及其具体分子机制，从而推动其在临床中的应用。