摘要
由于人类骨骼肌的细胞和分子收缩特性对温度敏感，因此在体温（约37°C）下进行实验有助于更好地了解其在体内的反应，以及其对整个肌肉和全身功能的潜在影响。我们采用正弦波分析方法，量化了老年人（共13人，其中8人为女性）在37°C条件下慢收缩型肌球蛋白重链I型和快收缩型肌球蛋白重链IIA型纤维的分子层面（肌球蛋白-actin交叉桥的力学特性与动力学）及细胞层面（比张力，即力除以横截面积）的功能，并将这些结果与25°C条件下的结果进行了比较。肌球蛋白重链I型纤维比肌球蛋白重链IIA型纤维更敏感于温度变化，其交叉桥动力学参数的增加幅度更大（肌球蛋白重链I型为6.7–9.4倍，肌球蛋白重链IIA型为4.7–4.8倍），强结合交叉桥的数量或硬度也更高（肌球蛋白重链I型为62%–77%，肌球蛋白重链IIA型为31%–32%），这使得肌球蛋白重链I型纤维的比张力上升了19%，而肌球蛋白重链IIA型纤维则没有变化。在37°C条件下，两种类型纤维的力与大小（横截面积）之间的关系更为紧密，能够解释80%–82%的变异量，而在25°C条件下这一比例仅为51%–52%。在37°C条件下，两种类型纤维的比张力与大小之间并无关联，这说明力与横截面积呈比例增长，可能是由于该温度下强结合交叉桥的数量或硬度增加了。在25°C条件下，随着纤维大小的增加，比张力反而下降，这与之前的实验结果一致。总体而言，在体温且接近等长收缩的条件下，肌球蛋白重链I型与IIA型纤维的功能变得更为相似，表现为相似的比张力、更接近的交叉桥动力学特性，而且力的产生与纤维大小的相关性也更强，这不同于亚生理温度下的情况。 
要点
- 尽管骨骼肌功能对温度极为敏感，但目前针对人类的单纤维研究仅在≤30°C的条件下进行。
- 我们通过小幅度正弦波扰动，研究了人类生理温度（37°C）下单纤维产力的形成机制。
- 研究发现，在25°C条件下观察到的慢收缩型肌球蛋白重链I型纤维与快收缩型肌球蛋白重链IIA型纤维之间的功能差异，在37°C条件下有所减弱，因为随着温度升高，肌球蛋白重链I型纤维的力、交叉桥动力学参数以及强结合交叉桥的数量增加得比肌球蛋白重链IIA型纤维更多。
- 这些结果表明，鉴于不同类型纤维对温度变化的敏感度不同，为了更准确地反映体内情况，应对肌肉功能在37°C条件下进行评估。
数据可用性声明
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