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肌肉疲劳分子浮出水面

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每个人的肌肉极限都不同。在感到疲劳前,专业运动员能训练数小时,而其他人可能只是割割草坪或爬爬楼梯。似乎没有灵丹妙药能在运动场上制造出势均力敌的情况。但美国杜克大学的一项新研究显示,这种极限范围或许能够被延展。相关研究成果7月7日刊登于《细胞—新陈代谢》期刊。


研究人员识别出骨骼肌中的一种酶,它能增加人们可以忍受的工作强度。肌肉细胞能从超常的线粒体数量中获得能量。而发生在这些细胞器中的化学反应会使用营养物驱动的代谢物产生名为三磷酸腺苷和磷酸肌酸的高能分子。而多年来,人们已经发现了一种能产生其中一些线粒体代谢物的酶——肉毒碱乙酰转移酶(CrAT),但它是如何发挥作用的一直不清楚。


“为了解决这一问题,我们制作了缺少编码CrAT基因的小鼠,尤其是骨骼肌中缺少这种基因,并评估了它们完成练习的能力。”杜克大学分子生理学研究所新陈代谢生理学家Deborah Muoio说。“与控制组相比,这种缺乏CrAT的小鼠在运动耐力练习中更容易疲惫,原因是它们的肌肉很难获得所需的能量。”


之后,研究人员分析了CrAT水平和人体肌肉产生能量之间的关系。Muoio研究组和荷兰合作者使用一种非侵入性测量人体肌肉细胞CrAT活性的新方法,观察到CrAT活性会随着练习训练而提高,但会随着年龄和与年龄有关的新陈代谢疾病的发展而降低。


研究人员希望弄清CrAT代谢物能否被用于治疗中从而对身体活动产生积极影响。“尽管我们的身体能产生肉毒碱,但年龄和某些疾病会使得产生数量下滑,这暗示增加补充物将有益于某些情况。”Muoio说。另外,肉毒碱补充物还能增加健康、年轻成年老鼠的运动耐力。但目前尚不清楚肉毒碱是否对人类有同样效果。


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