编辑推荐：
为探究 2 型糖尿病（T2DM）中肌肉肌球蛋白的变化，研究人员对 T2DM 患者和对照者的股外侧肌活检样本进行研究。结果发现，T2DM 男性患者肌球蛋白超松弛增加、ATP 需求降低，或与蛋白糖化及肌节蛋白重塑有关。这为 T2DM 治疗提供新方向。
在人体的代谢世界里，2 型糖尿病（T2DM）如同一个潜伏的 “破坏者”，悄无声息地打乱能量平衡的秩序，给健康带来诸多麻烦。长期以来，科学家们都知道骨骼肌在调节全身血糖控制中起着关键作用，是 T2DM 发病的重要因素。然而，尽管经过了几十年的研究，对于 T2DM 背后的分子机制，尤其是能量代谢方面的变化，仍然存在许多未解之谜。骨骼肌中最丰富的蛋白质 —— 肌球蛋白，它在肌肉收缩时消耗 ATP，对能量平衡至关重要。但在 T2DM 的情况下，肌球蛋白是否会发生变化，以及这种变化如何影响能量消耗，一直是科学界关注的焦点。为了揭开这些谜团，来自丹麦哥本哈根大学等多个研究机构的研究人员开展了一项深入研究，相关成果发表在《Diabetologia》杂志上。
研究人员采用了多种关键技术方法。样本方面，从丹麦和加拿大的男性 T2DM 患者及对照者获取股外侧肌活检样本。实验技术上，运用了加载 2′ -（或 3′） -O -（N - 甲基蒽基） -ATP（Mant -ATP）追踪实验，以探究肌球蛋白的动力学；通过 X 射线衍射分析肌球蛋白的结构；利用液相色谱 - 串联质谱（LC - MS/MS）蛋白质组学技术，全面了解蛋白质表达和修饰情况 。
在研究结果部分，首先对 T2DM 患者和对照者的基本特征进行分析，发现两组年龄、BMI 等相似，但 T2DM 患者的 HbA1c和血糖水平明显更高。
“参与者患有 2 型糖尿病在 I 型肌纤维中具有更高水平的肌球蛋白 SRX/OFF 状态” 方面，研究人员通过 Mant -ATP 追踪实验发现，T2DM 患者 I 型肌纤维中处于无序松弛状态（DRX）的肌球蛋白头部数量显著低于对照者，而处于超松弛状态（SRX）的比例则明显更高，但两组肌球蛋白分子在 DRX 和 SRX 中的 ATP 周转时间并无差异。X 射线衍射结果也显示，T2DM 患者的 M3 强度显著增加，表明肌球蛋白头部在粗丝上更有序，处于 OFF 状态。这一系列结果表明，T2DM 患者 I 型肌纤维中的肌球蛋白更倾向于采用节省 ATP 的 SRX 和 OFF 状态。
“MYH7 蛋白的卷曲螺旋结构域在 2 型糖尿病患者中发生糖化” 方面，研究人员在 T2DM 患者的肌球蛋白重链 I 型（MYH7）蛋白中，鉴定出了几种对照者中不存在的晚期糖基化终末产物（AGEs）修饰肽段，这些糖化肽段主要位于 MYH7 蛋白的卷曲螺旋区域。
“急性糖化增加了对照者中 I 型肌纤维静息肌球蛋白头部处于 SRX 的百分比” 方面，对 I 型肌纤维进行急性糖化处理后，发现对照者 I 型肌纤维中处于 DRX 的肌球蛋白头部比例显著下降，处于 SRX 的比例显著上升，且 ATP 周转时间也发生了变化，但 T2DM 患者的纤维在糖化处理后无明显变化，可能是因为其纤维在基线实验时已处于糖化饱和状态。
“2 型糖尿病患者 I 型肌纤维中肌节蛋白的差异表达” 方面，通过单纤维蛋白质组学分析，研究人员发现 T2DM 患者 I 型肌纤维中有 136 种蛋白质表达差异，其中许多肌节蛋白如肌球蛋白轻链激酶 2（MYLK2）、肌球蛋白结合蛋白 C2（MYBPC2）和肌球蛋白轻链 4（MYL4）等表达下调；而在 II 型肌纤维中，有 32 种蛋白质表达差异，主要是与线粒体相关的蛋白质如 NADH：泛醌氧化还原酶亚基蛋白 NDUFS5、NDUFA10 和 NDUFS8 等表达下调 。
综合研究结果和讨论部分，该研究表明 T2DM 患者 I 型肌纤维中静息肌球蛋白的 SRX/OFF 状态发生重塑，导致 ATP 需求降低。这种变化可能与肌球蛋白重链的异常糖化水平以及肌节蛋白表达的改变有关。这一发现为 T2DM 的治疗提供了新的潜在药物靶点，如果能够通过药物调节肌球蛋白的生化和结构状态，有望增加肌肉和全身的 ATP 消耗，从而改善代谢健康。不过，该研究也存在一定局限性，如仅评估了男性参与者，样本年龄较大且超重，样本量有限等。未来的研究可以进一步拓展到不同性别、年龄和体重范围的人群，以更全面地了解肌球蛋白在 T2DM 中的作用机制，为开发更有效的治疗策略提供更坚实的理论基础。
