上海
随着年龄增长，许多人会发现自己爬楼梯变得吃力，也不再能随便提起重物了，甚至从椅子上站起来都需要扶一下，这些情况都可能与肌肉力量的流失有关。
肌肉力量的丧失不仅仅是生活质量的下降，它直接影响着老年人的行动能力，增加跌倒、骨折的风险。正因如此，科学界一直在寻找能够延缓甚至逆转这一过程的方法。
在科学家眼中，肌肉流失并非单纯的缺乏锻炼，而可能是由肌肉干细胞的减少以及细胞功能衰退导致。近期，一项发表于《自然-衰老》的研究不仅揭示了衰老肌肉干细胞的代谢途径变化，还重新激活了已经丢失活性的干细胞。
通常情况下，肌肉干细胞位于肌肉纤维周围。一旦肌肉受损或承受较大负荷，它们就会被激活，迅速增殖、分化，修复受损的肌纤维，甚至为肌肉提供新的细胞核。
过去人们认为，只有在受伤后这些细胞才会发挥作用。但近年来的研究显示，即便没有明显的损伤，肌肉干细胞也在默默地维持着肌肉的健康与稳态。但随着年龄增长，肌肉干细胞的数量减少，功能也明显下降，导致肌肉修复能力减弱。
为了弄清楚肌肉干细胞为何在衰老过程中“力不从心”，研究人员对年轻和年老小鼠进行了对比分析。他们首先从肌肉组织中分离出肌肉干细胞，并结合同位素追踪了细胞处理关键营养物质的过程。
图片来源：123RF
他们的发现指向了一个关键分子——谷氨酰胺。这是一种在体内含量极为丰富的氨基酸，传统上被认为主要参与能量代谢和核酸合成。但在这项研究中，谷氨酰胺扮演了全新的角色。
在健康的年轻肌肉干细胞中，谷氨酰胺会通过还原性三羧酸循环的代谢途径，在线粒体酶IDH2的协助下，用于合成脂肪酸。而这些脂肪酸，正是细胞生长、分裂和修复肌肉所必需的分子。
简而言之，没有谷氨酰胺的正常代谢，肌肉干细胞就无法获得足够的脂肪酸，也就无法有效地修复受损肌肉。
但在年老的肌肉干细胞中，情况变得不同了，一种名为谷氨酰胺酶（GLS1）的蛋白水平下降了约50%。GLS1是帮助细胞有效利用谷氨酰胺的关键酶。没有足够的GLS1，细胞就无法正常处理谷氨酰胺，脂肪酸的供应也随之短缺。
为了验证这一点，研究人员通过基因改造，特异性地破坏了肌肉干细胞中的Gls1基因。结果显示，小鼠在肌肉损伤后，这些细胞无法正常激活，肌肉修复过程被显著抑制。
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好消息是，这一衰老过程并非不可逆转。研究人员发现，当他们恢复衰老肌肉干细胞中GLS1蛋白的表达水平后，这些原本失活的细胞仿佛被重新唤醒了。它们重获了利用谷氨酰胺合成脂肪酸的能力，重新具备了生长和修复肌肉的功能。
当这些恢复活力的干细胞被移植回老年小鼠体内后，它们长出了更大、更强的肌纤维，并且在运动、平衡和协调能力方面也表现出明显的改善。
此外，研究人员还尝试了另一种策略，直接向衰老的肌肉干细胞补充缺失的脂肪酸。结果同样能够恢复肌肉干细胞活性，这也进一步证实了脂肪酸缺乏是导致衰老肌肉干细胞功能下降的关键环节。
这项研究的发现为对抗肌肉衰老带来了新的希望。通过恢复GLS1的表达或补充特定的脂肪酸，未来可能开发出治疗肌少症或肌肉流失严重的新方法，帮助老年人重建肌肉力量，重获独立生活的能力。
参考资料：
[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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