《自然·代谢》揭示了肌肉修复背后的细胞机制

加州大学尔湾分校药学院的科学家们发现了肌肉干细胞如何“打开开关”来重建受损肌肉——这一发现可能有助于解决与衰老、受伤和广泛使用的减肥药物相关的肌肉流失问题。

　　

该研究发表于本周的 《自然·代谢》杂志，表明肌肉恢复不仅仅取决于蛋白质或运动，还取决于时机以及肌肉细胞如何利用能量。

研究人员发现，压力过后，肌肉干细胞会暂时减缓能量产生。它们不再燃烧葡萄糖供能，而是将能量用于保护性修复过程，产生抗氧化剂以减轻炎症。修复完成后，能量产生恢复正常，新的肌肉纤维形成并增强。

“肌肉代谢不仅仅是为生长提供能量；它还关乎策略性恢复，”加州大学尔湾分校药学助理教授、该研究的通讯作者劳伦·阿尔布雷希特(Lauren Albrecht) 说。“我们发现，肌肉干细胞会主动改变它们利用营养的方式，首先保护自身，然后再进行重建。这种代谢时机至关重要。”

这项发现的核心是一种名为PFKM的酶，它有助于控制细胞对葡萄糖的代谢。研究团队发现，细胞在早期修复阶段会主动降低PFKM的水平，从而造成暂时的代谢停滞。当PFKM恢复后，肌肉生长便会开始。

重要的是，科学家们证明这一过程是可以调控的。通过提供特定的代谢构建模块——细胞在恢复后期自然产生的营养物质——他们加速了实验室模型中细胞从修复模式向生长模式的转变。

这项研究结果出炉之际，医生和研究人员正努力应对使用 GLP-1 类减肥药物的患者出现瘦肌肉流失的报道日益增多，同时也面临着与年龄相关的肌肉衰退这一更广泛的挑战。

“随着GLP-1疗法的迅速发展和人口老龄化，保持肌肉质量已成为一项重要的健康议题，”阿尔布雷希特说。“我们的研究发现了一个代谢检查点，未来或许可以将其作为靶点，帮助人们更有效地恢复肌肉。”

这项研究结合了先进的成像技术、代谢分析和人体肌肉数据，追踪了这些燃料变化发生的速度，有时甚至在几分钟内就能完成。加州大学洛杉矶分校和耶鲁大学的研究人员也参与了这项研究。