科学家在一项新的老鼠研究中报告称，他们可能找到了使体内帮助重建肌肉的关键细胞恢复活力、从而在老年时保持肌肉的方法。安大略省温莎大学的肌肉生理学家马修·克劳斯（Matthew Krause）表示，这些结果“非常令人兴奋”。他补充说，如果能够在人类身上也证明有效，那么未来可能具有临床应用价值。克劳斯未参与此项研究。
随着年龄增长以及慢性疾病导致行动能力受损，人体会失去肌肉。为了找到这种肌肉萎缩的潜在治疗方法，这项新研究的科学家们将目光投向了“卫星细胞”。这些干细胞位于骨骼肌纤维周围，在肌肉再生中发挥着重要作用。
肌肉在使用时会受到微小的损伤，这种损伤会激活卫星细胞。它们通过增殖来重建肌肉纤维，要么融入受损的肌肉细胞，要么形成新的肌肉细胞。随着年龄增长，卫星细胞的激活效率降低，肌肉变得虚弱。但这项7月24日发表在《科学报告》期刊上的新研究表明，有可能将卫星细胞从休眠状态中解救出来。
当肌肉在运动中撕裂时，一种名为肝细胞生长因子（HGF）的蛋白质会释放出来。这种信号会与卫星细胞上的受体结合并激活它们。此前，同一团队的研究表明，在老年实验鼠中，HGF的效果较差，因为其结构被一种名为过氧亚硝酸盐的化合物化学改变，这使得HGF更难与卫星细胞上的受体结合。这种化学改变被称为硝化。
研究合著者、日本九州大学的肌肉生理学家辰巳龙一（Ryuichi Tatsumi）解释说，过氧亚硝酸盐是通过不稳定的氮和氧分子（称为自由基）的反应产生的。这些自由基在正常代谢过程中产生，但随年龄增长其水平会增加。因此，即使HGF本身的量没有下降，卫星细胞也无法被有效激活以触发肌肉生长。辰巳和同事们在之前的一项老鼠研究中证实了这一点。
在这项新研究中，科学家们测试了两种化合物，看它们能否在实验鼠中抵消这种效应。他们设置了一个实验场景，让老鼠无法正常使用肌肉，从而导致肌肉变弱；已知这种肌肉废用会增加肌肉细胞周围HGF的硝化。这两种测试化合物都已知能在高活性化学物质造成损伤之前拦截反应，从而保护蛋白质免受其害。在实验中，研究团队先将每种化合物与HGF一起处理，然后将其暴露于过氧亚硝酸盐中。他们发现，与未经处理的HGF相比，经两种化合物处理后的HGF硝化水平显著降低。这保留了HGF在培养皿中激活卫星细胞的能力。
在高浓度下，其中一种化合物——硫辛酸三硫化物（LASSS）——不仅能防止硝化，还显著提高了HGF与其受体结合的能力。这表明LASSS可能通过化学修饰HGF来增强其效果。
为了观察这些发现是否适用于活体动物，研究人员给实验鼠饮用了含LASSS的饮用水。虽然这些是年轻老鼠，但它们的后肢被禁止承重五天，因此经历了短期肌肉废用。与未经处理的老鼠相比，饮用LASSS的老鼠肌肉细胞周围HGF的硝化水平显著降低。
克劳斯表示，通过口服LASSS就能产生这种效果“非常了不起”。但他指出，研究人员没有测量肌肉萎缩情况，也没有尝试给老年老鼠服用LASSS以观察其对肌肉的影响。他告诉《生活科学》，需要更长的实验才能观察到这些变化。克劳斯还建议，这种化合物也可以在其他形式的肌肉消耗中进行测试。例如，癌症等严重慢性疾病可能导致恶病质，这是一种以体重和肌肉严重流失为特征的消耗综合征。
辰巳表示，一般来说，蛋白质硝化与多种年龄相关疾病有关，包括阿尔茨海默病，其中硝化蛋白会在大脑中积累。了解如何保护蛋白质免受这种化学损伤，其意义可能超出肌肉生物学范畴。
然而，仍需进一步研究来评估LASSS在老年动物中的有效性和安全性。辰巳说，涉及衰老动物的实验成本高昂且耗时，但他乐观地认为，这种理解将有助于解决具有相同基础生物学机制的一系列与年龄相关的疾病。“那是我们最大的愿望，”他告诉《生活科学》，“我认为在不久的将来，我们可以做到这一点。”
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