β3-肾上腺素能受体激动剂阿米贝格隆通过促进肌肉内棕色/米色样脂肪生成活性改善容积性肌肉丢失后的肌肉萎缩、纤维化和肢体功能

《BMC Musculoskeletal Disorders》：β3?adrenergic receptor agonist improves recovery after volumetric muscle loss and is associated with increased intramuscular brown/beige adipogenic activity in mice

　　

摘要

背景

容积性肌肉丢失（VML）通常会导致慢性肌无力、肢体功能障碍，甚至永久残疾。目前的研究主要集中于细胞和细胞外基质移植，但缺乏关于通过生理性支持干预来增强VML后内源性肌肉恢复的研究。近期的研究表明，β3-肾上腺素能受体（β3AR）激动剂可增加肌肉内UCP-1的表达以及PDGFRα-GFP/UCP-1双阳性细胞的比例，该过程与肌肉恢复相关。本研究旨在阐明β3AR激动剂阿米贝格隆（Amibegron）在促进肌肉内棕色/米色样脂肪生成活性、改善VML损伤后小鼠肌肉萎缩、纤维化和肢体功能中的作用。

方法

本研究使用三个月龄的PDGFRα-GFP报告小鼠和C57BL/6J小鼠。利用活检打孔技术在胫前肌（TA）中建立VML损伤模型。为诱导成纤维/脂肪生成前体细胞（FAPs）分化为米色样脂肪细胞，采用腹腔注射给予β3AR激动剂阿米贝格隆。在VML术后2周和6周通过步态分析评估肢体功能，并在相应时间点进行肌肉组织形态学检查和RT-qPCR肌肉基因表达分析。

结果

与溶剂对照组相比，组织学和步态分析显示，阿米贝格隆给药2周和6周可增加肌肉内棕色/米色脂肪生成活性，并适度改善VML损伤后肌肉质量、纤维化和肢体功能。此外，在阿米贝格隆给药6周时，肢体功能与解偶联蛋白-1（UCP-1）表达呈显著正相关。

结论

β3AR激动剂阿米贝格隆可减轻VML诱导的肌肉萎缩和纤维化，并改善肢体运动功能。这些改善与棕色/米色活性增加相关，但FAP来源的棕色脂肪组织（BAT）的因果作用尚未确立。鉴于采用全身给药方式，其益处可能同时涉及局部和全身β3AR效应。本研究为VML提供了一种潜在的治疗策略。