衰老的肌肉干细胞(MuSCs)显示出谷氨酰胺酶(GLS)活性明显下降。来源：《自然·衰老》(2026)。DOI: 10.1038/s43587-026-01120-3
肌肉力量下降是衰老的自然现象。这一衰退的核心是肌肉干细胞(MuSCs)数量的减少，这些特化细胞负责维持和再生我们一生中的肌肉组织。肌肉力量的丧失会严重影响行动能力，增加跌倒、骨折风险，最重要的是导致独立生活能力的丧失。
发表在《自然·衰老》期刊上的一项最新研究在恢复衰老肌肉中干细胞功能方面迈出了关键的第一步——更清晰地了解干细胞激活时代谢如何变化以及这些关键过程如何随年龄减弱。
研究人员的调查将他们引向谷氨酰胺代谢，即细胞利用氨基酸谷氨酰胺支持基本功能的过程。他们发现，对MuSCs而言，谷氨酰胺不仅仅是营养物质。它提供了生产脂肪酸所需的原材料，这些脂肪酸帮助细胞生长、分裂和修复受损肌肉。
衰老的MuSCs中，一种名为谷氨酰胺酶(GLS1)的蛋白质含量减少了约50%，这种蛋白质有助于谷氨酰胺的利用。没有足够的GLS1，肌肉干细胞难以有效利用谷氨酰胺，导致生长和损伤修复能力受损。
当通过基因手段恢复缺失的蛋白质后，老年细胞似乎再次"苏醒"，重新获得了生长和再生更大、更强壮肌肉的能力。
IDH2支持还原性谷氨酰胺代谢，以支持细胞脂肪酸池。来源：《自然·衰老》(2026)。DOI: 10.1038/s43587-026-01120-3
追踪代谢轨迹
肌肉干细胞对肌肉健康至关重要。这些卫星细胞在受伤或拉伤后通过提供新的细胞核来修复受损肌肉。最新研究表明，即使没有受伤，它们也认真履行维护职责。
当MuSCs变得活跃时，它们在结构和能量产生方面都会发生重大变化。它们构建更多线粒体并增加糖酵解，这是一种快速从葡萄糖产生能量的过程。即使有这些能量增强的变化，细胞在激活的高强度期间仍可能难以产生足够的能量。
许多干细胞利用谷氨酰胺代谢来支持能量产生，并提供合成其他氨基酸和核酸所需的构建模块。
本研究中的研究人员好奇谷氨酰胺是否是需要时提供额外能量提升的缺失组件。
他们的第一步是使用一种称为"荧光激活细胞分选"(FACS)的专门技术比较年轻和年老小鼠的肌肉，这使他们能够准确识别和分离肌肉组织中的肌肉干细胞。他们还使用稳定同位素追踪来跟踪细胞如何处理谷氨酰胺。
还原性谷氨酰胺通量通过DNL(创建新脂肪酸的过程)支持MuSC激活。来源：《自然·衰老》(2026)。DOI: 10.1038/s43587-026-01120-3
他们发现，衰老的MuSCs显示出谷氨酰胺酶(GLS)活性明显下降。健康的年轻干细胞通过线粒体酶IDH2支持的特定逆向代谢途径(还原性三羧酸循环)引导谷氨酰胺，以产生脂肪酸——肌肉生长和修复所需的基本构建模块。
然而，在老年肌肉干细胞中，GLS1(谷氨酰胺酶)蛋白水平降低了约一半，这由于这些必需脂肪酸的短缺而显著减慢了修复过程。
为进一步测试这一点，研究人员对肌肉干细胞进行了基因改造，使Gls1基因的删除可以被特定药物激活。当该基因缺失时，肌肉损伤后活性干细胞的正常增加显著受损。
另一方面，研究团队发现，老年MuSCs实际上可以被重新激活——通过基因恢复GLS1蛋白或直接补充缺失的脂肪酸。将这些增强的干细胞引入老年小鼠后，这些动物的肌肉纤维增大了约45%，并在运动、平衡和协调方面表现出明显的改善。
因此，研究人员认为，恢复GLS1表达可能是恢复随年龄下降的肌肉修复能力的有前景的策略。
这些发现非常有希望，尽管迄今为止的大多数结果来自小鼠模型。要迈向真正的临床治疗，研究人员需要确认相同的通路和效果是否也发生在人类干细胞中。
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