隨著年齡的增長，身體最容易出現的外科問題就是雙腿。俗話說，人老腿先老。這是由於腿部力量會隨著下肢肌肉的流失和萎縮，造成損傷和運動障礙。因此，一定要重視下肢的訓練。
有沒有一種方法可以讓肌肉延緩衰老呢？
北京時間12月11日，發表在《Science》上的一項新研究中，來自史丹福大學的研究團隊發現，抑制衰老小鼠體內一種蛋白質的活性一個月，可以恢復動物萎縮肌肉的質量和力量，並幫助它們在跑步機上跑得更長。相反，在年輕小鼠體內增加這種蛋白的表達會導致它們的肌肉萎縮和衰弱。
研究通訊作者、史丹福大學醫學院Baxter幹細胞生物學實驗室主任、微生物學和免疫學教授Helen Blau博士說：「我們看到的變化是非常顯著的。經過一個月的治療，老年小鼠的肌肉力量增強了15%到20%，而且，它們的肌肉纖維看起來更像年輕小鼠的肌肉。考慮到人類在50歲左右每10年會失去大約10%的肌肉力量，如果能實現是相當了不起的。」
值得注意的是，這種被稱為15-PGDH的蛋白質此前並未被證實與衰老有關。
研究人員發現，15-PGDH在老年肌肉中含量升高，並在其他衰老的組織中廣泛表達。研究人員隨後在人體組織中進行的實驗為未來治療隨年齡增長而出現的肌肉無力帶來了希望。
衰老過程中的肌肉損失
衰老過程中的肌肉損失被稱為肌肉減少症。這是由於肌肉結構和功能的改變，即肌肉纖維收縮、線粒體的數量和功能減少。因此，隨著步入晚年，人們跌倒的次數會增加，活動能力會減弱，並逐步喪失自理能力，
Blau實驗室一直對了解肌肉損傷後的肌肉功能以及杜氏肌萎縮症等疾病很感興趣。此前，他們發現一種名為前列腺素E2（PGE2）的分子可以激活肌肉乾細胞，使其迅速活躍起來修復受損的肌肉纖維。
Blau說：「我們想知道，同樣的途徑在衰老過程中是否也很重要。然後我們驚訝地發現，前列腺素E2不僅增強了幹細胞的再生功能，它還對成熟的肌肉纖維也起作用。它具有強大的雙重作用。」
前列腺素E2水平由15-PGDH調節，15-PGDH分解前列腺素E2。
研究人員使用了一種高靈敏度的質譜分析來確定，與年輕小鼠相比，老年小鼠肌肉中的15-PGDH水平升高，而前列腺素E2水平降低。
他們發現15-PGDH在人體肌肉組織中的表達模式類似，70多歲和80多歲的人比20多歲的人表達水平更高。
Blau說：「我們從之前的研究中知道，前列腺素E2有利於年輕肌肉的再生。但它的半衰期很短，很難轉化為一種治療方法；但當我們抑制15-PGDH時，我們觀察到前列腺素E2水平的系統性提升導致老年小鼠全身肌肉的改善。」
抑制15-PGDH
在這項新研究中，研究人員每天給小鼠注射一種能抑制15-PGDH活性的小分子，持續一個月，以評估這種治療對老年小鼠和年輕小鼠的影響。
Blau說：「我們發現，在年老的動物身上，即使只是部分抑制15-PGDH，也能將前列腺素E2恢復到年輕小鼠的生理水平。與治療前相比，這些老年小鼠的肌肉纖維變得更大、更強壯。線粒體數量也更多，外觀和功能與年輕肌肉中的線粒體相似。而且，接受治療的動物比未接受治療的動物在跑步機上能跑更久。」
當研究人員做了相反的實驗時，即在年輕小鼠中過度表達15-PGDH，相反的情況發生了：這些年輕的動物失去了肌肉張力和力量，它們的肌肉纖維萎縮，變得虛弱，就像那些老年動物一樣。
最後，研究人員觀察了前列腺素E2對人肌管的影響，肌管是在實驗室培養皿中生長的未成熟肌肉纖維。他們發現，用前列腺素E2處理肌管會使其直徑增大，肌管中的蛋白質合成增加。這表明前列腺素E2直接作用於肌肉細胞，而不是組織微環境中的其他細胞。
Blau說：「很明顯，15-PGDH這一調節因子對肌肉功能有著深遠的影響。我們希望這些發現可以帶來改善人類健康的新方法，並影響許多人的生活質量。這也是我的主要目標之一。」
目前，該團隊正在進一步研究在正常衰老過程中是什麼控制著15-PGDH的水平和活動，以及它如何影響身體其他組織的功能。
Blau說：「小鼠在跑步機上的表現更好，但這不僅僅需要增加肌肉力量。其他器官系統也參與其中，例如心臟和肺部。這表明動物的整體功能得到了全面改善。」
論文連結：
https://science.sciencemag.org/content/early/2020/12/09/science.abc8059