神经肌肉电刺激训练诱导小鼠肌核增殖与肥大而不伴随明显肌肉损伤和再生迹象

编辑推荐：为解决机械负荷增加是否直接驱动肌核增殖（myonuclear accretion）的争议，法国里昂大学团队通过非损伤性神经肌肉电刺激（NMES）训练模型，发现15% Fmax等长收缩可特异性激活IIB型肌纤维的肌核增殖并最终引发肥大，且无肌肉损伤标志物（IgG、MyHC-emb）升高。该研究为生理性负荷下肌卫星细胞（MuSCs）动态调控提供了新证据，对康复医学和运动科学具有重要启示。

　　 骨骼肌的适应性重塑一直是运动科学和再生医学的核心议题。传统观点认为，肌卫星细胞（Muscle stem cells, MuSCs）介导的肌核增殖（myonuclear accretion）是肌肉肥大（hypertrophy）的关键环节，但这一过程究竟由机械负荷直接触发，还是通过肌肉损伤/再生间接实现，长期存在争议。现有动物模型（如协同肌切除或肌腱切断术）虽能诱导显著肥大，但伴随剧烈炎症和再生反应，难以区分机械负荷与损伤的独立效应。此外，跑步等运动模型中难以避免的离心收缩可能导致肌纤维微损伤，进一步混淆结论。

为解决这一难题，法国里昂大学Aurélie Fessard和Aliki Zavoriti等研究者设计了一套精准可控的神经肌肉电刺激（Neuromuscular Electrical Stimulation, NMES）训练系统。通过非侵入性小鼠足底屈肌等长收缩模型（NIMPHEA_Research设备），以15%最大强直力（F_{max</sub）的亚极量负荷进行短期（6次）和长期（12次）训练，结合EdU标记、免疫荧光和功能分析，首次证实机械负荷本身足以驱动MuSCs增殖与肌核融合，且该过程具有纤维类型特异性。相关成果发表于《Skeletal Muscle》。}

关键技术方法包括：1）个体化NMES训练系统（电流强度动态调整维持15% F_max输出）；2）PCM1标记肌核与Pax7/EdU双标追踪MuSCs增殖；3）IgG渗透性、胚胎肌球蛋白（MyHC-emb）和中央核肌纤维评估损伤；4）MyHC分型结合全切片扫描分析纤维特异性肥大。

研究结果： 短期NMES激活MuSCs并促进肌核增殖 6次训练后，Pax7⁺ MuSCs数量增加55%（P<0.05），EdU⁺增殖MuSCs增加102%，新融合肌核（PCM1⁺EdU⁺）数量激增132%（P<0.05）。值得注意的是，损伤标志物IgG⁺肌纤维（<0.2%）和MyHC-emb⁺再生纤维（<0.5%）均未显著变化，但CD64⁺巨噬细胞增加50%，提示机械负荷可独立于损伤调控局部炎症微环境。

长期训练诱导IIB型纤维特异性肥大 12次训练后，IIB型肌纤维肌核数量增加13%（P<0.05），而I、IIA、IIX型无变化。肌纤维横截面积（CSA）分布向大尺寸偏移，但整体肌肉质量和最大力量未改变，可能与部分纤维激活模式有关。

无损伤证据的负荷适应性 两组训练中，中央核肌纤维比例均<2%，且EdU⁺核均匀分布于肌肉深层，排除了表面电极局部效应的干扰。

结论与意义： 该研究首次证明亚极量等长收缩（15% F_max）可通过非损伤机制激活MuSCs并驱动IIB型纤维肌核增殖，且该过程早于结构性肥大。这一发现革新了对机械负荷-肌核调控关系的认知：1）挑战了“损伤必需”的传统观点；2）为临床NMES应用（如重症患者康复）提供理论支持；3）揭示MuSCs对微小机械信号的敏感性可能超越预期。未来研究可探索电刺激本身对MuSCs的直接调控作用，以及性别差异对负荷响应的影响。