科學(xué)家發(fā)現(xiàn)肌肉的能量開關(guān)！

如果你還好奇艱苦的鍛煉是否會(huì)轉(zhuǎn)化為更好的耐力，也許Salk研究所的研究人員可以給你答案。在一項(xiàng)最近發(fā)表在《Cell Reports》的研究中，Ronald Evans實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)ERR gamma蛋白質(zhì)可以幫助產(chǎn)生與耐力訓(xùn)練相關(guān)的好處。

“ERR gamma是耐力訓(xùn)練成為可能。” Ronald Evans說道，他是該研究共同通訊作者、基因表達(dá)實(shí)驗(yàn)室主任。“它增強(qiáng)了線粒體的功能，創(chuàng)造更多血管以輸送氧氣、帶走毒素，并幫助修復(fù)肌肉使用相關(guān)的損傷。這使得ERR gamma成為了一個(gè)很有趣的治療肌肉羸弱等情況的靶點(diǎn)。”

這個(gè)故事起始于PGC1α和PGC1β蛋白，這兩種蛋白調(diào)控著20種其他與骨骼肌能量和耐力訓(xùn)練相關(guān)的蛋白質(zhì)，包括一種Evans實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)的叫做ERR gamma的蛋白質(zhì)。反過來，ERR gamma作為一種荷爾蒙受體，可以激活多個(gè)基因。Evans的實(shí)驗(yàn)室想精確地知道ERR gamma在骨骼肌能量產(chǎn)生過程中扮演的角色，以及這如何影響身體的耐受力。

為了揭示這種關(guān)系，這個(gè)Salk的研究團(tuán)隊(duì)研究了缺失PGC1α/β的小鼠。同時(shí)他們還使一些小鼠的骨骼肌細(xì)胞選擇性表達(dá)ERR gamma。這個(gè)方法允許他們檢測(cè)ERR gamma和PGC1如何獨(dú)立工作，以及它們?nèi)绾温?lián)合發(fā)揮作用。

缺失PGC1對(duì)肌肉能量和耐力都有負(fù)面影響。但是增加ERR gamma可以恢復(fù)功能。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)ERR gamma是能量產(chǎn)生必須的蛋白，可以激活基因產(chǎn)生更多的線粒體。換句話講，他們發(fā)現(xiàn)了骨骼肌的能量開關(guān)。

該實(shí)驗(yàn)室還發(fā)現(xiàn)增加PGC1缺陷的小鼠體內(nèi)ERR gamma的表達(dá)可以增強(qiáng)它們的訓(xùn)練表現(xiàn)。通過檢測(cè)主動(dòng)輪運(yùn)行，他們發(fā)現(xiàn)與缺失PGC1、ERR gamma正常的小鼠相比，增加ERR gamma表達(dá)可以使小鼠運(yùn)動(dòng)時(shí)間增加5倍。

“現(xiàn)在我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了這個(gè)運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)變化的直接靶標(biāo)ERR gamma。”Salk研究所副研究員、該研究**作者Weiwei Fan說道。“我們可以激活ERR gamma，以達(dá)到運(yùn)動(dòng)鍛煉相同的效果。”

除了可以增加骨骼肌細(xì)胞中的線粒體數(shù)量之外，ERR gamma還可以增加肌肉血流。

“為了獲得更多能量、及時(shí)排出毒素，你不得不需要更多的血液供應(yīng)。”Salk資深科學(xué)家、該研究共同通訊作者M(jìn)ichael Downes說道。“ERR gamma可以同時(shí)增加線粒體和血流供應(yīng)。”

但是也許最重要的發(fā)現(xiàn)是ERR gamma可能是治療肌肉損傷的一個(gè)潛在靶標(biāo)。

“線粒體在全身細(xì)胞中都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，但是尤其是肌肉細(xì)胞需要更多的能量。”Evans說道。“我們知道ERR gamma可以通過增加線粒體的能量產(chǎn)出來修復(fù)損傷的肌肉。如果我們可以找到能夠特異性靶向ERR gamma的小分子，我們希望可以用于治療肌肉萎縮癥和其他骨骼肌疾病。”