在当今老龄化和久坐的社会中，肌肉质量损失或肌肉萎缩是一种相对常见的情况。虽然肌肉废用是肌肉萎缩最常见的催化剂，但还有其他一些可能的原因，包括慢性疾病、受伤和暴露在低重力环境中，例如在宇宙飞船中。尽管是一种普遍现象，但其潜在机制很复杂且尚未完全了解。

科学家表明，线粒体在肌肉发育、再生和维持过程中发挥着重要作用。特别是，肌肉干细胞和分化的肌纤维(肌纤维)需要大量能量才能完全成熟并发挥功能。因此，线粒体问题可以立即转化为肌肉疾病，包括肌肉萎缩。

在最近的一项研究中，包括日本藤田保健大学初级副教授 Takahiko Sato 在内的一组研究人员揭示了肌肉萎缩、发育和再生与线粒体与内质网 (ER) 的束缚之间存在密切关系。他们的研究结果最近于 2023 年 12 月 15 日发表在eLife上。

在健康细胞中，内质网中有一些区域称为线粒体相关膜(MAM)，可以可逆地与线粒体相连。这种锚定具有多种功能，例如钙稳态(平衡)以及代谢和线粒体形态的调节。然而，MAM 是否以及如何参与肌肉萎缩尚不清楚。

受这一知识差距的推动，研究小组进行了各种涉及“Mitofusin2”(MFN2)的实验，这是一种MAM中线粒体束缚所必需的蛋白质。在微重力环境中培养的骨骼肌细胞(已知会导致肌肉萎缩)表现出 MAM 数量急剧减少，以及 MFN2 水平降低，同时出现肌肉萎缩的典型症状。同样，具有突变MFN2基因的人类细胞表现出类似的特征，以及线粒体裂变的异常和较低的能量(或 ATP)产生，表明“细胞能量”的产生存在问题。

仔细观察这些萎缩肌肉细胞的基因表达谱发现，它们的 Notch 信号通路均表现出上调。该途径对于细胞通讯至关重要，并调节多种细胞过程，包括细胞增殖、分化和程序性亡。使用γ分泌酶抑制剂DAPT(一种已知的Notch信号传导抑制剂)，研究人员成功地逆转了MFN2缺陷的影响，并部分恢复了线粒体的形态和功能以及MAM的数量。

研究小组进一步研究了 MAM、MFN2 和 Notch 信号在小鼠肌肉萎缩中的关系。他们分析了在反复损伤或肌肉干细胞移植后，肌肉组织中诱导的 MFN2 缺乏以及 Notch 信号传导的抑制如何影响肌肉再生。结果与体外实验一致，正如 Sato 博士所说，“我们的测试表明，通过调节 Notch 信号传导恢复 ER-线粒体接触足以部分缓解萎缩肌肉细胞的生物能缺陷。” 这表明，对于涉及 MFN2 的病理状况，使用 γ-分泌酶抑制剂治疗可能是一种可行的治疗选择。换句话说，这些发现可能揭示治疗线粒体异常引起的骨骼肌萎缩的新途径。

需要进一步的研究工作，以更全面地了解线粒体的复杂编排和相关信号通路与肌肉质量损失的关系。着眼于未来，佐藤博士仍然保持乐观，他总结道：“未来，我们也许能够开发出新的治疗方法，预防或改善因衰老和不动而引起的肌肉萎缩。”

希望他是对的，让更多的人享受健康快乐的生活!