7天不吃亚精胺，肌肉迅速萎缩？亚精胺是激活肌肉干细胞的关键

在抗衰领域，亚精胺已经是我们的老朋友了，派派在往期的推文中，可是没少夸它的好处，比如护心血管啦、改善认知功能啦、增强免疫力啦，而但凡提到亚精胺为何能有这多般好处，总离不开"促进自噬（细胞的自我清洁过程）"这四个字。

而派派很少提到的是，这位“自噬专业户“，在守护我们的肌肉方面，也有着举足轻重的作用，而且这次，它不再像曾经科学家们以为的那样，依旧靠着激活自噬一招鲜吃遍天了 [1]。

中国医学科学院一项最新研究证明，亚精胺对于肌肉生长和再生的促进作用，几乎完全独立于激活自噬这一途径[2]，这么看来，我们还没有完全认识到亚精胺的抗衰潜力。

健身圈的小伙伴应该都大致知道长肌肉的原理吧，无非是肌肉拉伸——肌肉细胞损伤——细胞释放YAN性因子——免疫系统修复损伤——肌肉超量恢复——肌肉增长这一套流程，简单来说就是破坏与重建的循环。

可能有朋友以为，在“肌肉超量恢复”这一阶段，是由“肌纤维（肌肉细胞）增多”和“肌纤维变大”双管齐下来实现的，可实际上并非如此，因为肌纤维的数量基本上一出生就大致固定了[3]，所以肌肉体积的增加，主要还是靠肌纤维“横向发展“来实现。

那肌纤维是怎么“长胖”的呢？，这就是肌纤维上蹲着的肌肉干细胞（也就是卫星细胞，后文简称SC）的本事了。

我们体内的干细胞通常处于静息状态，代谢率低、体积小，就是一个被薄薄细胞质包着的细胞核。只有在需要维稳或者处理损伤时，干细胞才会从“冬眠”中苏醒，重新进入细胞周期，SC也是如此。

当肌纤维受损时，SC被激活，通过不对称分裂，一个子细胞融合进受损的肌纤维中，另一个子细胞则继续当它的卫星细胞，完成修复任务后又悄咪咪回归静息状态，深藏功与名。当大量的卫星细胞参与进来造成“过量修复”，就实现了肌纤维的肥大化。

图注：肌纤维的修复过程，所谓的增肌，很多时候就是过量修复造成的

所以说，骨骼肌的维持或增长，真的全靠这些驻扎在肌肉中的SC们啊！在衰老过程中，我们感受到自己的肌肉质量和力量逐渐下降，主要原因就是SC的激活受到了抑制，它们的自我更新能力也下降。

那么，SC在衰老过程中活化能力受损的具体原因到底是啥呢？

为了弄清这个问题，研究者分析了SC在静息状态与激活状态的代谢差异，发现多胺生物合成途径中关键的氨基酸及其衍生物，比如鸟氨酸、腐胺、亚精胺和精胺，在激活态卫星细胞（ASC）中的水平要显著高于静息态（QSC）：

图注：亚精胺在ASC中的提升最为显著，含量是QSC中的2.25倍

因此学者初步推测，多胺是一类能促进SC激活和肌肉再生的代谢物。为了验证这一点，研究者先是使用某种微量毒素破坏小鼠的肌肉细胞，模拟了锻炼造成的肌细胞损伤，从而刺激SC活化。

随后，他们又祭出了多胺合成抑制剂进行对比实验。结果发现，当多胺合成被抑制后，那些小鼠体内被激活的卫星细胞（ASC）比例显著减少了：

图注：Pax7、MyoD为卫星细胞被激活的标志

过去7天后再观察发现，多胺合成受到抑制的小鼠，其再生的肌纤维的尺寸明显更小，致密度也更低：

那么问题来了，腐胺、精胺和亚精胺都是多胺，到底是谁在背后默默激活了SC呢？研究者分别用亚精胺、精胺或腐胺处理那些多胺合成受到抑制的肌纤维，结果亚精胺一骑绝尘，显示出最强的恢复效果：

至于亚精胺为何如此给力，能让SC死灰复燃，研究者从“亚精胺的功能”和“卫星细胞被激活的条件”中找到了一个关键的链接点——真核翻译起始因子5A（eIF5A）。

要理解eIF5A，咱们不妨来个比喻：把蛋白质的制造看成一条生产商品的流水线，没有eIF5A时，这条流水线可能各种卡壳、掉链子，最后只能凑出40单位长的肽链。而eIF5A就是那个专门处理流水线卡顿的员工，有它在，就能合成100单位长的肽链。

简而言之，eIF5A通过促进肽链的延长，使得细胞能够合成更多较为复杂的蛋白。卫星细胞想要激活，上游的关键角色正是eIF5A。

但是，eIF5A自己要发挥作用，也得先调整到最佳状态，这里我们可以简单粗暴地理解为，羟腐胺化（蛋白质修饰的一种）的eIF5A是“合适的”，羟腐胺化不足的eIF5A则是“疲软的”。

这时候重点来了，eIF5A要达到高水平的羟基腐胺化修饰，所需的原料正是由亚精胺提供的！

研究者检测了从老龄小鼠中分离的SC中，与多胺合成相关的基因表达，包括Odc1、Srm、Sms和Smo。结果显示，这些基因在老龄SC中的表达显著降低；同时，SC中亚精胺的水平也显著地比年轻鼠要低：

图注：Srm是将腐胺转化成亚精胺的酶

至此，老年人肌肉流失的原因就找到了——体内亚精胺合成不足，导致SC的激活受到抑制。

但是研究者并没有放弃继续探寻eIF5A发挥作用的细节，毕竟，eIF5A的下游靶点那么多，凭什么eIF5A发挥作用了就一定得跟激活SC强相关呢？

于是他们深入研究了eIF5A在SC中的下游效应，最后锁定了123个eIF5A的潜在靶标蛋白，对这123个蛋白进行功能富集，发现果不其然——主要与肌管分化和骨骼肌纤维发育相关：

而在其中频频刷脸的一个基因是MyoD，它是专门启动骨骼肌细胞分化的转录因子，MyoD的表达水平基本上就是卫星细胞活化程度的指标：

图注：MyoD基因基本上只在激活的卫星细胞（ASC）中高表达

可是，有没有一种可能，eIF5A只是间接地提高了MyoD蛋白的合成呢？比如eIF5A先是提高了某不知名蛋白X，蛋白X又辅助提高了MyoD，所以eIF5A其实未必有我们所想的那么关键？

对于这一点，研究者同样给出了证据，他们构建了一个细胞外翻译体系，在这个培养基中不存在细胞结构，只有翻译蛋白所必须的组件、eIF5A以及MyoD的mRNA。

结果发现，在有eIF5A的情况下，MyoD的mRNA被高效地翻译为蛋白，而当加入eIF5A抗体后，MyoD的翻译就被明显阻断了：

由于在这个体系中不存在其他mRNA的干扰，所以有力证明了，在肌肉组织中，eIF5A会直接作用于MyoD！由此，亚精胺——eIF5A——MyoD这一环环相扣的SC激活通路被研究者成功发现！

最后，当然也少不了大家喜闻乐见的亚精胺补剂实战效果。研究者在21个月的高龄小鼠的日常饮用水中添加了3mM的亚精胺，持续5个月。结果显示，服用了亚精胺的老年鼠肌肉力量显著高于对照小鼠：

在提炼出“亚精胺——eIF5A——MyoD”这条肌肉再生的关键通路后，咱们就可以好好推理一下老年人肌肉萎缩的对抗策略了。

仅根据这篇研究的结论来看，其实只要激活MyoD蛋白，就可以唤醒SC，这也是最理想的情况，因为仅激活MyoD的话，不会过多牵扯其他的生理过程，也就少了很多潜在风险，可天不遂人愿，目前似乎还没有发现能够绕过eIF5A，直接提高MyoD蛋白产量的物质。

那么，眼下我们似乎只能继续仰仗eIF5A这个关键节点了，但是eIF5A的羟腐胺化仍旧有很多悬而未决的问题。

图注：eIF5A：我哪懂什么抗衰什么增肌……我就是个延长蛋白的……

在这项研究中，羟腐胺化的eIF5A可以促进MyoD蛋白的翻译，但是这是它在肌肉组织中的表现。作为普通人，想让eIF5A的高度羟腐胺化只在肌肉里发生，其他组织却不来凑热闹，着实是有点难度……

那我们就不得不评估一下，eIF5A非肌肉靶向的羟腐胺化的潜在后果了，毕竟要是eIF5A羟腐胺化程度越高越好，咱们大概早就往这个方向演化了。

首先，高度羟基腐胺化的eIF5A整体上是促进细胞增殖的，因此它与肿瘤的发展有关，尤其是肝A与胰腺A[4]，不过目前似乎还没有直接的证据说明eIF5A的高度羟腐胺化会提高健康人群的患肿瘤风险。

其次，还有研究发现，eIF5A的羟腐胺化程度提高可能与心脏纤维化和心脏功能障碍有关[5]。但别急，好的方面，也有研究表明eIF5A的羟腐胺化可以促进神经元的生长和存活[6]。

所以呢，派派想说，eIF5A的羟腐胺化本身是一个中性事件，有害的病理过程或者有益的生理过程都有可能以eIF5A为抓手。

那么结论就显而易见了，“亚精胺——eIF5A——MyoD”轴的正确打开方式应该是，若你是个健康的正常人，想靠提高eIF5A的羟腐胺化来增肌，那就不是很有必要了，更不必说，正常的均衡饮食中所包含的亚精胺已经基本够用。

图注：小麦胚芽、大豆以及十字花科蔬菜中都富含亚精胺

但对于因为衰老或者其他病理原因导致肌肉萎缩的朋友，可以考虑通过亚精胺补充剂来进一步提高eIF5A的羟腐胺化，从而激活自己的卫星细胞，再配合适当的锻炼，应该可以有效恢复肌肉质量。

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