综述:帕金森病中的肌肉减少症:从发病机制到干预措施

【字体: 时间:2025年06月13日 来源:Metabolism 10.9

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  这篇综述系统探讨了帕金森病(PD)与肌肉减少症(sarcopenia)的共病机制,聚焦α-突触核蛋白(α-Syn)沉积、运动神经元(MN)丢失、神经炎症及肠道菌群失衡等核心病理环节,提出了基于营养、运动及靶向药物(如irisin、BDNF)的多模态干预策略,为改善PD患者运动功能和生活质量提供新视角。

  

引言

帕金森病(PD)作为第二大神经退行性疾病,与肌肉减少症(sarcopenia)在老年人群中高度共存。研究表明,约20%的PD患者存在严重肌肉减少症,两者通过α-突触核蛋白(α-Syn)异常沉积、运动单位(MU)丢失及慢性炎症等机制形成恶性循环,显著增加跌倒、骨折及死亡风险。

临床危险因素

营养不良与体重下降:近半数PD患者出现非自愿性体重减轻,与嗅觉减退、吞咽困难及胃肠动力障碍相关。左旋多巴(L-dopa)通过刺激生长激素(GH)分泌加剧能量负平衡,加速肌肉流失。
活动减少:PD核心运动症状(运动迟缓、肌强直)导致久坐行为,7天卧床即可造成大腿肌肉3%的流失。女性PD患者因体力活动不足更易出现骨骼肌萎缩。
睡眠障碍:89.1%的PD患者存在睡眠紊乱,通过干扰胰岛素样生长因子-1(IGF-1)信号通路及激活FOXO介导的蛋白降解,促进肌肉萎缩。

α-Syn在骨骼肌中的病理作用

α-Syn不仅在中枢神经系统聚集,还在骨骼肌中异常表达。转基因小鼠模型显示,α-Syn过表达导致肌纤维尺寸减小及快慢肌纤维比例改变。MPTP小鼠模型中,α-Syn通过破坏线粒体钙离子(Ca2+
)稳态,抑制肌浆网(SR)中兰尼碱受体(RyR)功能,削弱肌肉收缩效率。

神经肌肉接头功能障碍

75%的PD伴肌肉减少症患者存在运动单位数量指数(MUNIX)降低,定义为"神经源性肌肉减少症"。α-Syn在神经肌肉接头(NMJ)突触后膜富集,抑制乙酰胆碱(ACh)释放,加剧氧化应激。L型钙通道(Cav1.3)的过度激活导致钙超载,可能与PD患者选择性II型运动单位丢失相关。

炎症与氧化应激

PD患者血清中C反应蛋白(CRP)、白细胞介素-6(IL-6)等促炎因子升高,通过核因子κB(NF-κB)通路上调肌肉特异性泛素连接酶(MuRF-1、Atrogin-1)。磷酸盐毒性通过诱导线粒体钙化,加重肌肉蛋白分解。

激素与代谢紊乱

睾酮缺乏:46.9%的男性PD患者存在睾酮水平低下,显著高于普通老年人群。17-群勃罗(17-trenbolone)可通过抑制肌肉生长抑制素(myostatin)改善肌力。
维生素D缺乏:维生素D受体(VDR)敲除小鼠出现肌纤维横截面积减小,补充维生素D可激活Raf-1/AMPK通路促进肌细胞增殖。

肠-肌-脑轴机制

PD与肌肉减少症患者均显示产短链脂肪酸(SCFA)菌群(如Roseburia、Faecalibacterium)减少。丁酸盐通过GPR43/PI3K/Akt/mTOR通路减轻氧化应激,而脂多糖(LPS)通过Toll样受体4(TLR4)激活泛素-蛋白酶体系统。动物实验证实,粪菌移植可逆转无菌小鼠的肌肉萎缩。

诊断与生物标志物

筛查工具:SARC-CalF问卷(结合小腿围测量)对PD患者肌肉减少症的检出敏感性达54.5%。
新型标志物

  • 血浆C末端聚集蛋白片段(CAF22)反映NMJ退化
  • 脑源性神经营养因子(BDNF)水平与握力(HS)呈正相关
  • 肌肉因子irisin通过抑制FOXO3α磷酸化延缓肌萎缩

干预策略

生活方式:抗阻训练持续3个月可降低myostatin表达;地中海饮食模式(富含ω-3脂肪酸)具有抗炎作用。
营养补充:每日1.2g/kg优质蛋白摄入联合维生素D(维持血清25(OH)D≈100nmol/L)可改善肌肉合成。
药物靶点:萝卜硫素(SFN)通过Nrf2通路减轻氧化损伤;重组irisin蛋白在动物模型中显示抗萎缩效应。

展望

未来研究需明确α-Syn在周围神经与肌肉中的传播机制,探索基于微生物代谢产物(如丁酸盐)的精准干预。多中心临床试验应评估联合疗法(如BDNF+阻力训练)对PD患者肌肉功能的长期影响。

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