上海
隨著年齡增長，許多人會發現自己爬樓梯變得吃力，也不再能隨便提起重物了，甚至從椅子上站起來都需要扶一下，這些情況都可能與肌肉力量的流失有關。
肌肉力量的喪失不僅僅是生活質量的下降，它直接影響著老年人的行動能力，增加跌倒、骨折的風險。正因如此，科學界一直在尋找能夠延緩甚至逆轉這一過程的方法。
在科學家眼中，肌肉流失并非單純的缺乏鍛煉，而可能是由肌肉干細胞的減少以及細胞功能衰退導致。近期，一項發表于《自然-衰老》的研究不僅揭示了衰老肌肉干細胞的代謝途徑變化，還重新激活了已經丟失活性的干細胞。
通常情況下，肌肉干細胞位于肌肉纖維周圍。一旦肌肉受損或承受較大負荷，它們就會被激活，迅速增殖、分化，修復受損的肌纖維，甚至為肌肉提供新的細胞核。
過去人們認為，只有在受傷后這些細胞才會發揮作用。但近年來的研究顯示，即便沒有明顯的損傷，肌肉干細胞也在默默地維持著肌肉的健康與穩態。但隨著年齡增長，肌肉干細胞的數量減少，功能也明顯下降，導致肌肉修復能力減弱。
為了弄清楚肌肉干細胞為何在衰老過程中“力不從心”，研究人員對年輕和年老小鼠進行了對比分析。他們首先從肌肉組織中分離出肌肉干細胞，并結合同位素追蹤了細胞處理關鍵營養物質的過程。
圖片來源：123RF
他們的發現指向了一個關鍵分子——谷氨酰胺。這是一種在體內含量極為豐富的氨基酸，傳統上被認為主要參與能量代謝和核酸合成。但在這項研究中，谷氨酰胺扮演了全新的角色。
在健康的年輕肌肉干細胞中，谷氨酰胺會通過還原性三羧酸循環的代謝途徑，在線粒體酶IDH2的協助下，用于合成脂肪酸。而這些脂肪酸，正是細胞生長、分裂和修復肌肉所必需的分子。
簡而言之，沒有谷氨酰胺的正常代謝，肌肉干細胞就無法獲得足夠的脂肪酸，也就無法有效地修復受損肌肉。
但在年老的肌肉干細胞中，情況變得不同了，一種名為谷氨酰胺酶（GLS1）的蛋白水平下降了約50%。GLS1是幫助細胞有效利用谷氨酰胺的關鍵酶。沒有足夠的GLS1，細胞就無法正常處理谷氨酰胺，脂肪酸的供應也隨之短缺。
為了驗證這一點，研究人員通過基因改造，特異性地破壞了肌肉干細胞中的Gls1基因。結果顯示，小鼠在肌肉損傷后，這些細胞無法正常激活，肌肉修復過程被顯著抑制。
圖片來源：123RF
好消息是，這一衰老過程并非不可逆轉。研究人員發現，當他們恢復衰老肌肉干細胞中GLS1蛋白的表達水平后，這些原本失活的細胞仿佛被重新喚醒了。它們重獲了利用谷氨酰胺合成脂肪酸的能力，重新具備了生長和修復肌肉的功能。
當這些恢復活力的干細胞被移植回老年小鼠體內后，它們長出了更大、更強的肌纖維，并且在運動、平衡和協調能力方面也表現出明顯的改善。
此外，研究人員還嘗試了另一種策略，直接向衰老的肌肉干細胞補充缺失的脂肪酸。結果同樣能夠恢復肌肉干細胞活性，這也進一步證實了脂肪酸缺乏是導致衰老肌肉干細胞功能下降的關鍵環節。
這項研究的發現為對抗肌肉衰老帶來了新的希望。通過恢復GLS1的表達或補充特定的脂肪酸，未來可能開發出治療肌少癥或肌肉流失嚴重的新方法，幫助老年人重建肌肉力量，重獲獨立生活的能力。
參考資料：
[1] Lee, D.E., McKay, L.K., Bareja, A. et al. Glutamine-driven reductive TCA cycle metabolism supports aged muscle stem cell function via de novo lipogenesis. Nat Aging (2026). https://doi.org/10.1038/s43587-026-01120-3
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