自带神奇力量的肌源性分子Neurturin (NRTN)

一直以来，人们普遍认为运动可以给自身带来诸多好处，如马约翰曾说“运动是健康的源泉，也是长寿的秘诀”。除此之外，运动还能带来心理上的放松与愉悦。医学上也有着“运动是良药”的说法。尽管如此，还是有很多“懒癌患者”不愿动起来，甚至有“如果不运动，也能享有运动带来的益处”的想法。听起来很不切实际，但是有可能真的能实现！

近期瑞典卡罗林斯卡学院的研究人员发现的一种肌肉来源的营养因子-- Neurturin(NRTN) ,在运动神经纤维和骨骼肌接头处促进其完整性的作用。可以改善小鼠的肌肉代谢、运动协调和运动表现。NRTN的发现和深入研究对肌萎缩性侧索硬化症(ALS)等肌肉和神经疾病患者可能有治疗价值，为这些不能运动的患者带来福利，将有助于从药物治疗中弥补运动缺乏造成的损害。

该团队的研究发现，转基因的小鼠比正常野生小鼠在肌细胞中能产生更多NRTN，明显提高了肌肉的代谢能力、运动能力和协调能力。肌源性NRTN可以改变运动神经元的特征，将其转变为对恶化疾病有强抵抗力的运动神经元，可对疾病进行防预。对已有的代谢性和神经肌肉疾病（如糖尿病、肥胖症、ASL）探索NRTN的治疗价值。 那NRTN是如何影响神经肌肉功能的呢？

肌源性NRTN在运动神经元的重塑中发挥作用

运动对促进代谢可以通过很多方面，包括骨骼肌的血管生成、有氧代谢、纤维性转换以及神经肌肉接头的完整性等。在运动后，与对照组相比，实验组小鼠骨骼肌中NRTN的表达升高。骨骼肌中NRTN的表达与运动后最大摄氧量的改善呈正相关，与血糖水平呈负相关。小鼠在HSA启动子控制下的NRTN在骨骼肌中表达强烈，HSA-NRTN小鼠具有更好的运动协调性和运动能力。肌源性的NRTN通过在MNS和NMJ中引起深刻的转录和形态变化，促进了向慢速骨骼肌纤维的转变。

NRTN改善线粒体功能，促进血管生成

与野生小鼠肌肉组织相比，几乎所有来自HSA－NRTN肌肉的纤维都显示出很高的琥珀酸和NADH脱氢酶活性。在分离出高、低NADH脱氢酶活性的纤维后，HSA-NRTN小鼠与野生型小鼠的肌纤维横截面积无差异。

此外，在HSA-NRTN小鼠骨骼肌中，与骨骼肌萎缩相关的多个基因的表达或不变或较低。说明HSA-NRTN小鼠中较小的肌纤维横截面积是由于纤维的收缩和代谢特性的改变，而不是真正的肌肉萎缩。

通过对肌纤维数量的检测，HSA-NRTN小鼠骨骼肌中每根纤维的毛细血管数量增加了63%，NRTN的表达能激活血管生成以增加组织的血液供应。所以NRTN增强了骨骼肌线粒体的功能和血管化，从而结合了更高的氧化能力和氧/营养供应。

NRTN促进糖和脂肪代谢的重编程

绝大多数糖酵解和糖原分解基因在HSA－NRTN骨骼肌中的表达较低。相反，与脂肪酸摄取，细胞内转运和β－氧化有关的基因在HSA-NRTN骨骼肌中被诱导。HSA-NRTN小鼠肌肉显示出与MCK-PGC-1ɑ1肌肉部分重叠的转录特征，并更好地装备肌肉细胞进行脂肪酸氧化和线粒体呼吸。

小结：

NRTN过表达可以降低体重，主要通过改善糖代谢，进而影响瘦体重和减少皮下脂肪大小；研究也提示过表达Neurturin有可能有助于抵抗运动神经元的退行性变。目前关于NRTN的研究存在一些局限性，从治疗的角度来看，并不直接适用。

但是NRTN对有代谢性和神经肌肉疾病患者的治疗价值值得进一步探索。NRTN作为一种肌源性神经营养因子，主要通过改变骨骼肌的代谢影响机体全身的代谢水平，而运动通过NRTN所带来的代谢益处，对未来开发治疗代谢性疾病提供新的思路。

原文链接

https://doi.org/10.1016/j.cmet.2021.09.003

撰稿人

王海微 硕士研究生