骨骼肌质量控制信号通路

骨骼肌质量约占健康成人体重的40%。骨骼肌不仅直接参与运动,还作为分泌器官分泌多种肌肉因子影响其它器官的功能,因此骨骼肌功能的维持对机体健康具有重要意义。骨骼肌质量作为骨骼肌功能的基础,常常受到运动、疾病等多种因素的影响。如抗阻运动可引起骨骼肌细胞蛋白质合成增加,诱发肌肉肥大;而肢体废用、慢性阻塞性肺疾病、心衰、慢性肾病、恶病质、杜氏肌营养不良等疾病可导致骨骼肌细胞蛋白质合成降低或降解增强,引起肌肉萎缩。骨骼肌肥大或萎缩的过程涉及多条信号通路的改变,如IGF-1/PI3K/Akt、肌肉生长抑制素、G蛋白等介导的信号通路参与了骨骼肌肥大的调控;而泛素-蛋白酶体途径、IGF-1/Akt/FoxO、自噬-溶酶体途径、NF-κB及糖皮质激素介导的信号通路则在调节肌肉萎缩中发挥重要作用。这些信号通路在不同的条件下被激活或抑制,共同调节骨骼肌质量。本文综述骨骼肌质量控制信号通路及其主要转导机制,以加深对骨骼肌质量调控的理解与认识。     

脂联素在骨骼肌中的新功能及其与运动的关系

既往研究认为脂联素（adiponectin,ADPN）是一种脂肪因子,可以促进骨骼肌的糖原合成来调节血糖。但是近期研究表明,骨骼肌同样是分泌ADPN的重要器官。此外,ADPN在骨骼肌中不仅可以调节糖代谢,还在改变肌肉类型、介导线粒体功能、改善胰岛素抵抗、提升肌肉收缩和钙调节、促进肌肉再生等均发挥重要的生物学作用。运动可以调节血清及骨骼肌中ADPN表达水平,但其结果还存在争议。因此,探索ADPN在骨骼肌中新的生物学功能以及运动对骨骼肌ADPN表达的确切效果可能为治疗骨骼肌相关疾病提供新思路。     

肌肉因子与运动对阿尔兹海默症的影响

随着老龄化社会进程加快,与年龄相关的神经退行性疾病如阿尔兹海默症(Alzheimer's disease,AD)成为影响老年人生活质量的关键问题。运动作为非药物干预手段,可改善学习和记忆行为,提高认知能力,但其具体作用机制尚不明确。骨骼肌作为运动系统的主要器官,其分泌活性因子——"肌肉因子(myokines)",可作用于大脑,影响中枢神经系统功能。本文以"运动-肌肉因子-大脑"为主线,分析肌肉因子介导运动预防和缓解AD的潜在机制与信号通路,将为探寻治疗AD的药物靶点、相关临床方案的制定和运动疗法的施用提供理论基础。     

运动调控昼夜节律在抗肌萎缩中的作用

随着全球老龄化进程加剧,老年人口剧增,伴随着工作和生活方式的改变,导致体育锻炼减少与生活作息不规律等问题愈发严重。这样的结果显著增加了骨骼肌萎缩的发病率,降低了老年和慢性疾病人群机体健康,影响其生活质量。与此同时,饮食不均衡和运动量降低以及激素水平波动等进一步加剧骨骼肌萎缩的发生,其病理机制主要为慢性炎症加重、线粒体功能障碍、自噬功能状态低下、细胞凋亡增加、肌卫星细胞功能受损以及昼夜节律紊乱等。其中,随着昼夜节律相关研究的深入,骨骼肌作为机体最大的外周生物钟,可通过调控昼夜节律核心基因BMAL1以及CLOCK基因,对骨骼肌纤维结构、线粒体功能、肌肉质量等产生影响。运动锻炼作为改善骨骼肌质量的重要干预策略,还可激活昼夜节律信号通路,调控其相位,进而改善肌肉再生、提高肌肉力量,发挥延缓肌萎缩作用。为此,本文从昼夜节律的角度去阐述其与肌萎缩发生以及潜在运动干预的分子机制,以期为肌萎缩的预防、治疗及康复提供新的靶向思路。     

microRNA在衰老性肌萎缩和运动干预中的调节作用

衰老性肌萎缩症是由于衰老所致的骨骼肌质量减少及功能减退的增龄性机能退化症,运动干预是其防治的最有效措施之一。研究表明,microRNAs (miRNAs)作为基因表达的调控因子,通过调节骨骼肌发育(增殖、分化)、线粒体生物发生、蛋白质合成与降解、炎症反应和代谢途径来维持衰老骨骼肌细胞稳态。此外,运动可改变miRNAs表达水平,调节骨骼肌细胞的代谢平衡,从而改善衰老相关的骨骼肌质量、组成和功能的变化。本文综述了miRNAs在衰老性肌萎缩症中的调节机制,阐述在运动条件下miRNAs在衰老性肌萎缩症中的调控作用和分子机制,以期为预防和治疗衰老性肌萎缩症提供新的思路。     

核受体在骨骼肌运动适应性变化中的作用及机理

运动诱导的骨骼肌适应性变化是骨骼肌在受到长期运动刺激后出现骨骼肌质量、快慢肌纤维比例、骨骼肌线粒体生物合成、自噬和氧化代谢水平以及骨骼肌运动损伤后修复等方面的变化,导致肌肉肥大、氧化代谢能力提高,从而提高运动能力。核受体是一类配体依赖性的转录因子,主要包括雄激素受体、雌激素受体、糖皮质激素受体、过氧化物酶体增殖物活化受体、甲状腺激素受体、Rev-Erbα以及孤儿核受体Nur77、Nor1和雌激素相关受体等,它们在运动诱导的骨骼肌适应性变化中发挥了重要作用。例如,可通过影响快肌肥大促进抗阻运动对肌肉力量和爆发力的增强、慢肌纤维比例的增加以及慢肌线粒体合成、自噬和氧化代谢酶的提高等途径促进耐力运动对肌肉耐力的增强等。该文就以上核受体在骨骼肌运动性适应中的作用及机制作一综述,这对理解运动增加骨骼肌质量、提高线粒体数量和功能的机制具有重要意义,为运动防治肌肉流失、改善骨骼肌代谢提供理论依据。     

体育运动训练增强肌肉可塑性和大脑可塑性

体育运动训练改变肌肉和大脑的结构和功能。运动训练可以增加肌肉中毛细血管的数量,改变肌原纤维的比例,刺激多种细胞因子和肌肉因子的合成与分泌,增加肌肉体积,增强肌肉力量。相反,身体活动长期受限则会使肌肉体积减小,肌肉力量下降。另外,运动训练还会使大脑部分脑区的灰质体积增加,促进神经发生,促进脑血管增生,改变大脑激活模式及其结构和功能联结,增加神经营养因子水平。这些作用受运动类型、运动时长、运动强度的影响或调节。目前我们对肌肉可塑性与大脑可塑性之间关系的了解还十分有限。运动相关的代谢过程与肌肉收缩的分泌物可能与大脑可塑性有密切关系。本综述为倡导运动锻炼,制定科学的运动和康复方案提供理论依据和实践指导。     

高强度间歇训练：调节骨骼肌质量及功能的新手段

近年来,高强度间歇训练（high-intensity interval training,HIIT）被认为是一种调节骨骼肌质量及功能的运动方式,但其具体作用和机制以及运动和检测中需要注意的问题尚不明确。因此,梳理HIIT与骨骼肌质量及功能的关系显得尤为重要。本文综述HIIT上调骨骼肌蛋白质合成速率和下调萎缩速率、引发肌肉重塑和调节肌纤维类型、促进血管生成和血流灌注、介导骨骼肌线粒体含量上调和功能改善、增加肌肉力量和与膳食补充的协同作用等影响骨骼肌质量及功能的研究进展,为HIIT预防和改善肌肉丢失和功能下降提供理论依据和应用策略。     

m6A修饰在骨骼肌生成中的作用及骨骼肌损伤再生的中医疗法

骨骼肌是人体运动系统的主要器官,骨骼肌受损会降低生活质量、加重疾病恶化,探究骨骼肌再生和修复对恢复和维持肌肉功能至关重要。N6-甲基腺苷(N6-methyladenosine,m⁶A)修饰是真核生物中重要的mRNA甲基化修饰,其在调控骨骼肌生成中的作用与中医药健脾补肾法滋养肌肉生长相契合。本文总结了m⁶A甲基化修饰相关同源因子甲基转移酶、去甲基化酶和识别蛋白在骨骼肌生成中的作用,并探讨了其与中医理论的相关性,以及中医药疗法在骨骼肌生成中的应用,为深入研究骨骼肌修复与再生的相关分子机制及中医药介导m⁶A修饰调控骨骼肌生成提供理论依据和研究思路。     

就离心收缩机制存在的问题探讨肌丝滑行理论的修正

按照肌纤维收缩时长度的变化,可将骨骼肌收缩分为向心(长度变短)、等长(长度不变)和离心(长度变长)收缩.与前两种收缩形式相比,离心收缩在增加肌肉体积和肌力等方面具有明显的优势[1,2],偏重于离心收缩的运动方式作为训练手段已广泛应用于竞技体育和运动康复领域[1-31.然而,离心收缩很容易对骨骼肌的结构和功能造成负面影响...     

骨骼肌失神经萎缩的细胞分子生物学研究进展

周围神经损伤后,骨骼肌因神经的营养作用丧失及自身废用而发生萎缩,出现一系列形态结构、生理生化及代谢功能等方面的改变。而神经损伤后,骨骼肌萎缩的防治一直是周围神经外科的一大难题,当骨骼肌萎缩发展到不可逆阶段将导致神经修复手术的失败。因此,进一步探索不同时段失神经后萎缩肌肉的形态结构、生理、生化变化以及它们之间的相互关系,为寻找检测肌肉萎缩程度的方法和更好的防治具有重要临床意义。     

白血病抑制因子在骨骼肌损伤与肥大中的作用及其机制

白血病抑制因子(LIF)是一种肌肉因子(myokines),在损伤骨骼肌和运动后骨骼肌中高丰度表达,它可能通过JAK2和STAT3信号通路调节肌卫星细胞和成肌细胞增殖,通过PI3K信号通路抑制成肌细胞凋亡,也可以通过LIF受体信号通路调节骨骼肌局部炎症反应,同时与多种细胞因子相互作用抑制成肌细胞过早分化,从而在骨骼肌损伤修复和骨骼肌肥大中发挥重要作用。外源性补充重组LIF可促进骨骼肌损伤修复和促进骨骼肌肥大,这具有非常重要的临床应用价值。LIF可能成为治疗急性肌肉损伤和促进骨骼肌肥大的一种新手段,有关LIF在骨骼肌方面的研究也将会成为一个新的研究热点。     

MSTN对肥胖、糖尿病发生发展的影响和机制以及运动对MSTN的调控

肌肉生长抑制素(myostatin, MSTN)除负性调控骨骼肌质量外,还在肥胖、糖尿病的发生发展中起重要作用。肥胖和糖尿病患者的血清MSTN含量、骨骼肌MSTN水平显著增加,而降低MSTN表达水平或者抑制其活性可减少脂肪在体内的累积,延缓肥胖和糖尿病的发生发展。降低MSTN表达水平或活性延缓肥胖和糖尿病发生发展,除通过增加骨骼肌质量实现外,还可通过增加葡萄糖摄取,促进脂肪细胞发育、代谢和白色脂肪棕色化,提高瘦素敏感性,减轻炎症反应,以及提高线粒体功能等途径实现。运动也可显著降低肥胖和糖尿病患者的MSTN水平,这可能是运动减脂、改善胰岛素敏感性、预防糖尿病发生发展的重要机制之一。该文就MSTN对肥胖、糖尿病发生发展的影响和机制以及运动对其调控作一综述,这不仅为肥胖、糖尿病的预防和治疗提供了新靶点,也为运动改善肥胖和糖尿病发生发展的机制提供了新视角。     

HIPPO通路在骨骼肌再生、结构重塑及其运动干预中的研究进展

机械应力敏感信号HIPPO通路由上游MST1/2、中游LATS1/2和下游YAP三个核心组件构成，参与调控细胞增殖、分化、凋亡、蛋白质合成和干细胞自我更新等生理过程。在维持骨骼肌再生、能量代谢稳态、骨骼肌结构和功能重塑过程中发挥重要作用。已证实，通过抑制HIPPO通路的下游效应因子YAP磷酸化可促进YAP在细胞核内积累并形成复合物，从而促进相关基因的转录过程。本文对HIPPO通路的调控机制及其介导骨骼肌再生和蛋白质稳态调控的研究进展进行综述，重点分析运动干预下HIPPO通路在骨骼肌线粒体功能、凋亡和蛋白质合成中的可能作用，为深入研究运动干预改善骨骼肌再生和结构功能重塑的机制研究提供理论参考。     

新的肌肉因子:Meteorin样因子

神经胶质细胞分化调节因子样因子(Meteorin-like,METRNL)在骨骼肌中大量表达,是新发现的肌肉因子。研究发现运动和温度变化等生理性因素参与了METRNL表达的调节。在脂肪组织,METRNL激活M2型巨噬细胞,诱导脂肪组织产热增加,促进能量消耗;此外还在骨生成、脂肪细胞分化和增殖、免疫应答等过程中发挥重要的生物学作用。METRNL表达在肥胖,II型糖尿病以及皮肤病等疾病的发生、发展中明显改变,参与其病理生理调节。本文将着重对其生物学功能及病理生理意义进行综述。     

雄激素对骨骼肌蛋白质代谢的调控及其机制

雄激素可调控骨骼肌蛋白质代谢,从而在肌肉质量的维持中发挥重要作用。对雄激素作用机制的研究表明,雄激素可在雄激素受体介导下,分别通过IGF-1/Akt、ERK/mTOR和GPCR等信号通路促进骨骼肌蛋白质合成,促进肌肉质量增长;当雄激素不足时,可通过泛素蛋白酶体系统、自噬和肌肉生长抑制素等途径促进骨骼肌蛋白质分解和肌肉流失。雄激素调控骨骼肌蛋白质代谢机制的阐明,将加深人们对雄激素功能及骨骼肌蛋白质代谢调控的认识,具有重要意义。     

鸢尾素与肌少症的相关性

肌少症是一种以肌肉质量和肌肉力量丧失或身体机能下降为特征的慢性骨骼肌疾病。鸢尾素是一种主要由骨骼肌细胞分泌的新型肌源性因子，在改善糖、脂及骨代谢，减轻胰岛素抵抗中发挥重要作用。鸢尾素不仅可通过影响糖尿病、骨质疏松、代谢综合征等危险因素参与肌少症的发生发展，还可通过调节线粒体代谢活性、促进骨骼肌蛋白合成和肥大、抑制蛋白萎缩及拮抗负性肌调节因子肌生长抑制素等来影响肌少症的发生发展。然而，目前鸢尾素影响肌少症的具体发生机制尚未明确。本文综述了鸢尾素与肌少症的相关性，旨在为研究肌少症的发病机制、诊断及治疗提供参考。     

肌细胞增强因子2在心力衰竭过程中的作用

心脏在长期过量负荷及神经体液系统过度激活的影响下,可发生以心肌细胞肥大、心肌纤维排列紊乱、心肌间质细胞增生及胚胎基因再表达增加为主的病理改变,从而引起心脏泵功能减退、心室扩张、心室肥厚和纤维化,最终导致心力衰竭.肌细胞增强因子2(myocyte enhancerfactor 2,MEF2)是一种特定的转录因子,其主要功能是促进肌细胞分化过程中的基因转录,在骨骼肌、心肌、平滑肌的发育过程中起介导细胞分化的作用.近年来的研究发现,在心力衰竭过程中.MEF2提供了心室重构信号转导过程中的作用靶点,可能参与了心室肥厚与心力衰竭的过程.