香港牡蛎多糖通过调控钙信号通路缓解TNF-α诱导的C2C12肌萎缩机制研究

肿瘤坏死因子-α（TNF-α）诱导的骨骼肌萎缩是癌症恶病质的关键病理特征。本研究通过构建TNF-α处理的C2C12肌管模型，揭示香港牡蛎多糖（CHP）通过激活SERCA（肌浆/内质网钙ATP酶）促进钙离子重摄取，调控糖代谢和线粒体生物合成，显著抑制MuRF1/MaFbx表达并提升MyHC水平，为营养干预癌症相关肌萎缩提供新策略。

　　

骨骼肌萎缩是癌症恶病质和衰老相关肌少症的共同病理特征，其中肿瘤微环境释放的促炎因子TNF-α通过激活泛素-蛋白酶体系统和破坏钙稳态，导致肌纤维降解和运动功能丧失。尽管膳食补充剂在肌肉保护中展现出潜力，但海洋生物活性物质的作用机制尚不明确。广东省某研究团队在《International Journal of Biological Macromolecules》发表的研究，首次阐明香港牡蛎（Crassostrea hongkongensis）多糖（CHP）通过多靶点调控改善TNF-α诱导的肌萎缩。

研究采用转录组学、分子对接和量子化学计算等技术。通过建立TNF-α处理的C2C12肌管模型，结合代谢组学和分子动力学模拟，系统评估CHP对肌分化标志物、线粒体功能和钙信号通路的影响。

【CHP增强TNF-α诱导的C2C12细胞活力和分化】
300-600 μg/mL CHP显著提升细胞活力，通过上调Myod1（肌源性分化因子1）和Myom1（肌间线蛋白1）表达，促进多核肌管形成。免疫荧光显示CHP使肌管直径增加21.3%，逆转TNF-α导致的肌球蛋白重链（MyHC）亚型IIx表达抑制。

【调控钙信号通路关键机制】
分子对接揭示CHP的支链结构通过π-π堆积与SERCA的ATP结合口袋稳定结合（结合能-8.7 kcal/mol），量子化学计算证实其分子轨道能级差缩小至2.13 eV，增强电子传递效率。这使CHP组肌浆网钙离子浓度较模型组提高68%，同时降低胞内游离Ca²⁺水平。

【代谢重编程与线粒体保护】
CHP激活胰高血糖素信号通路，使ATP产量提升2.1倍，并上调PGC-1α（过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α）表达。透射电镜显示CHP处理组线粒体嵴结构完整，而TNF-α组出现明显空泡化。

该研究创新性提出海洋多糖通过"钙稳态-能量代谢"双轴调控改善肌萎缩的机制：结构上CHP的柔性支链赋予其独特电子分布特性，功能上同步纠正胰岛素抵抗和钙信号紊乱。这不仅为癌症恶病质的营养干预提供新思路，也为开发靶向SERCA的天然产物奠定理论基础。研究获得广东省重点领域研发计划等基金支持，相关技术已申请专利保护。