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肌肉老化讓人也跟著變老?新研究證實,肌肉衰老對壽命有影響!

報導/KingNet國家網路醫藥 黃慧玫  圖片設計/Kato  諮詢專家/國家衛生研究院生技與藥物研究所副研究員 紀雅惠
肌肉除了具有支撐身體的功能以外,也是人體最大的產熱、新陳代謝及內分泌器官。不僅如此,肌肉功能的衰老也與身體老化息息相關,但是背後的機制仍不清楚。
國家衛生研究院生技與藥物研究所副研究員紀雅惠的研究團隊,透過基因工程的方法將造成早衰症的突變基因─早衰蛋白(progerin)導入小鼠肌肉細胞,藉此研究肌肉功能與壽命之間的關聯性。

研究發現,早衰蛋白會與肌肉細胞內質網的肌脂蛋白(sarcolipin)產生過度的交互作用,造成肌肉細胞內的鈣離子失去恆定,影響肌肉細胞在體溫調節與代謝上等功能,進而導致小鼠壽命縮短。

紀雅惠表示,該研究顯示肌肉功能的衰老程度與壽命的長度有明顯的相關性。而此研究成果已於109年2月發表於國際細胞老化研究頂尖期刊《Aging Cell》。

早衰症(Hutchinson-Gilford Progeria syndrome, HGPS)是一種罕見的先天遺傳性疾病,造成早衰症的原因是,由於核纖層蛋白A(lamin A)因為突變所產生的早衰蛋白(progerin)而導致。

紀雅惠進一步指出,而早衰症患者身體的老化速度約為正常人的8倍,主要症狀有肌肉減少、心血管疾病等。

透過多年早衰症的研究基礎上,研究團隊建構出可誘導早衰蛋白在特定組織表達的小鼠模式,並發現在肌肉細胞專一表達早衰蛋白足以降低肌肉量,進而改變體溫恆定及能量代謝,最終縮短小鼠壽命,導致提早死亡。

同時,紀雅惠也發現,與肌肉產熱相關的肌脂蛋白(sarcolipin),在早衰小鼠的肌肉中會大量表現;如果移除肌脂蛋白,將會加速早衰小鼠的死亡,這些研究證據顯示,肌肉的產熱功能與壽命相關。

紀雅惠提到,透過分子層級的實驗進一步發現,早衰蛋白會與肌脂蛋白、鈣結合蛋白(calnexin)產生增強的交互作用,將原本位於細胞內質網的蛋白質號召到細胞核膜上。

一般而言,肌脂蛋白的功能在於抑制SERCA2鈣離子通道,並將所消耗的ATP轉成熱能;鈣結合蛋白的功能則是調節內質網的鈣離子濃度,以及幫助新生的蛋白質摺疊。

她進一步說明,但是,由於早衰蛋白與肌脂蛋白、鈣結合蛋白過度的交互作用,造成鈣離子失去平衡,進而導致產熱與代謝的失能,進而改變體溫恆定以及能量的代謝,進而導致壽命縮短。

紀雅惠指出,常聽到的肌少症(sarcopenia)、衰弱症(frailty)等病症,共同特徵也是骨骼肌肉的質量和功能逐漸喪失,肌肉質量的下降將直接導致肌肉功能受損,並增加跌倒的可能風險和自主活動功能喪失。

研究也發現,衰老肌肉會過度利用肌肉顫慄來產生熱能以維持生理恆定。因此,對於肌肉功能衰弱的患者,也建議可以提供溫暖的環境來達到一定的保護效果,並作為相關疾病患者的照護參考。

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