运动通过非肌源性E2合成途径保护去卵巢小鼠骨骼肌线粒体功能的机制研究

针对绝经后雌激素缺乏导致的骨骼肌线粒体功能障碍问题，上海体育大学团队通过构建去卵巢（OVX）小鼠模型和肌肉特异性芳香化酶敲除（MS-ARO-CKO）小鼠，结合8周跑台运动干预，发现运动能通过上调SIRT1/PGC-1α通路独立于肌源性E2合成改善线粒体功能，同时局部E2可增强抗氧化能力。该研究为绝经女性肌肉健康管理提供了新靶点，发表于《Redox Biology》。

　　

研究背景与意义
绝经后女性因雌激素（E₂）缺乏常面临骨骼肌加速衰老的问题，表现为线粒体功能障碍和肌肉力量下降。虽然外源性E₂替代治疗可缓解症状，但其潜在的心血管和乳腺癌风险限制了临床应用。有趣的是，骨骼肌本身能通过芳香化酶（ARO）局部合成E₂，而运动是否通过激活这一途径改善线粒体功能尚不明确。上海体育大学的研究团队通过动物实验揭示了运动保护线粒体的新机制，为绝经后女性提供了更安全的干预策略。

关键技术方法
研究采用8周龄雌性C57BL/6J小鼠，分为假手术组（Sham）、去卵巢组（OVX）和运动干预组（OVX+ET），通过跑台训练（60分钟/天，5天/周）模拟中等强度运动。利用肌肉特异性ARO敲除小鼠（MS-ARO-CKO）和E₂皮下植入模型，结合高分辨率呼吸仪（Oxygraph-2k）检测线粒体呼吸功能，透射电镜观察线粒体形态，并分析抗氧化酶活性及SIRT1/Nrf2通路蛋白表达。

研究结果
3.1 运动改善OVX小鼠骨骼肌功能
OVX导致小鼠握力下降30%，旋转杆耐力降低57%，伴随肌球蛋白调节轻链（RLC）磷酸化减少。运动干预显著恢复肌肉力量，并增加线粒体含量（NADH-TR染色）。

3.2 运动恢复线粒体功能与抗氧化能力
OVX小鼠线粒体复合体I-IV呼吸功能下降50%，ATP含量减少，且出现线粒体肿胀。运动上调PGC-1α/TFAM表达，促进线粒体生物合成，同时激活SIRT1/Nrf2通路，使超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）活性提升66%。

3.3 运动上调肌源性E₂合成
运动使OVX小鼠骨骼肌ARO活性和E₂水平增加66%，并选择性上调雌激素受体ERα（+80%）而抑制ERβ（-40%）。

3.5 肌源性E₂非依赖性机制
在MS-ARO-CKO小鼠中，运动仍能恢复线粒体呼吸功能和ATP产量，但无法改善抗氧化酶活性，表明线粒体保护作用独立于肌源性E₂，而抗氧化增强依赖局部E₂。

结论与讨论
该研究首次揭示运动通过双重途径改善绝经后肌肉健康：一方面通过AMPK-SIRT1-PGC-1α轴直接增强线粒体功能，另一方面通过ARO/E₂/ERα通路提升抗氧化能力。这一发现为开发非激素依赖的运动疗法提供了理论依据，尤其对激素替代治疗禁忌的群体具有重要临床价值。未来研究可探索运动与SIRT1激活剂的联合应用，以优化绝经女性的肌肉功能干预方案。