生长激素缺陷型Ames矮小鼠抵抗肌少症并在24月龄时表现出增强的耐力跑步性能

《GeroScience》：Growth hormone–deficient Ames dwarf mice resist sarcopenia and exhibit enhanced endurance running performance at 24 months

编辑推荐：为探究生长激素(GH)信号缺陷如何影响骨骼肌衰老，北达科他大学团队通过为期6个月的握力、转棒和跑步机测试，发现Ames矮小鼠(df/df)在24月龄时肌纤维横截面积(CSA)保持稳定、胶原沉积减少，且氧化型2A肌纤维比例显著增高，其耐力跑表现优于野生型。该研究为GH/IGF-1信号通路调控肌肉衰老提供了新证据，成果发表于《GeroScience》。

　　

在探索人类长寿奥秘的科学征程中，生长激素(GH)信号通路始终占据着特殊地位。传统认知中，促进生长的激素理应带来健康收益，但自然界却呈现出一个有趣悖论——体型较小的物种往往寿命更长。这一现象在Ames矮小鼠(df/df)身上得到极致体现：这些因Prop1基因突变导致GH/IGF-1信号缺陷的小家伙，寿命比正常同胞延长50%，但其骨骼肌系统却长期笼罩在"虚弱体质"的假设阴影下。北达科他大学Matthew J. Johnston团队在《GeroScience》发表的研究，彻底颠覆了这一认知。

研究团队采用多年龄段纵向实验设计，对年轻(3-7月)、中年(8-12月)和老年(18+月)雄性Ames矮小鼠开展为期6个月的系统性运动测试。通过改良的四肢握力测试、直径适配的转棒仪和标准化跑步机，发现这些"小个子"不仅没有出现预期中的运动缺陷，反而在24月龄时展现出惊人的耐力优势——其持续跑步时间比同龄野生型小鼠高出2倍以上。更令人惊讶的是，当数据按步幅长度标准化后，这种优势进一步放大，暗示着GH缺陷可能重塑了能量代谢模式。

为揭示现象背后的肌肉生物学机制，研究者采用冷冻切片结合层粘连蛋白染色技术，对胫骨前肌(TA)进行高精度形态计量。图像分析显示：年轻Ames小鼠的肌纤维横截面积(CSA)虽比野生型小40%，但单位面积内肌纤维数量更多；到24月龄时，野生型小鼠出现典型的肌少症特征——CSA下降30%并伴随胶原沉积，而Ames小鼠却保持着"冻龄"般的肌纤维结构。三色染色定量证实，老年野生型肌肉中纤维化面积达5.8%，是Ames小鼠(2.1%)的2.7倍。

肌球蛋白重链(MHC)分型揭示了更深入的代谢适应：Ames小鼠TA肌肉中氧化型2A纤维比例始终维持在35-40%，显著高于野生型的15-20%。这种富含线粒体的快肌亚型，为其卓越的耐力表现提供了能量基础。研究还观察到有趣的生命周期变化：野生型在21月龄后运动能力断崖式下跌，而Ames小鼠直到24月龄仍保持稳定输出，某些个体甚至出现肌纤维代偿性增粗现象。

该研究通过交叉验证功能测试与组织学证据，确立了GH/IGF-1信号缺陷与抗肌少症表型的因果关系。其重要意义在于：首先，挑战了"肌肉肥大等同于功能优势"的传统观念，证明适度抑制合成代谢通路可能通过优化肌纤维质量而非数量来延长运动寿命；其次，为开发靶向GH信号的治疗策略提供了 preclinical 模型，特别是对年龄相关肌萎缩和2型糖尿病肌病具有转化价值；最后，提出的"代谢效率优先"假说，为理解体型-寿命权衡的进化机制提供了新视角。正如研究者强调的，这项发现促使我们重新思考：在衰老的生物学方程中，或许"更少即是更多"(less is more)。