化学开关决定肌肉纤维类型

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由 Dana-Farber Cancer institute的研究者发现，老鼠体内一种分子开关，能够将容易疲劳的「快速抽动」的肌肉纤维转变成「慢速抽动」的肌肉纤维，它可使马拉松赛跑选手跑几个小时都不会累。通常要达到强健肌肉reprogramming 的唯一方法就是透过长时间的训练。 目前科学家发现，一个称为PGC-1的分子就是具有控制肌肉转换的功能，有朝一日可能会变成内科医生给体弱的病人增加肌力的药物。 在Nature 8月15 日出版的杂志中有一篇研究结果指出，PGC-1对转变「快速抽动」纤维成为「慢速抽动」的肌肉纤维扮演着重要的角色。「快速抽动」纤维会产生强大的力量，但是 weightlifters 和 sprinters 的肌肉纤维痕容易产生疲劳。 PGC-1似乎是一个开关或是一个主要部分，让身体的肌肉因不同的需求作改变。 PGC-1是一个分子称为「转录共同激活剂」(transcriptional co-activator)作为肝脏中的开关，以调节葡萄糖的制造。 在肌肉研究方面，他们发现 PGC-1有些特别的角色例如:它会指示称为细胞发电厂的mitochondria，持续供给「慢速抽动」纤维能量。同时, PGC-1基因会产生「肌红蛋白」(myoglobin)以供给「慢速抽动」肌肉之需。 他们创造基因转殖老鼠，使其骨胳肌肉中带有PGC-1基因及一个激活子(promoter)它会激活PGC-1基因在第I型肌肉纤维或第II型肌肉纤维中活动。他们发现通常在第II型肌肉纤维方面的肌肉下有特别的红色斑点的颜色出现，因为它是由耗氧类型的第I型肌肉纤维转变而来。 此外，肌耐力的试验显示含有PGC-1基因的老鼠其肌肉能有效地收缩了七分钟，但不含PGC-1基因的老鼠其肌肉仅仅收缩大约二分钟。 PGC-1是自然存在于骨胳和心脏的肌肉中。 研究者发现当 PGC-1在第I型肌肉纤维中含量较高时，同时会有更多 mitochondria 和活化的基因在此肌肉纤维中。 第I型肌肉纤维会利用Mitochondria及氧气当作能量来源，相对地第II型肌肉纤维是「快速抽动」的纤维，它会分解糖以获得能量。研究者希望能利用此项研究结果，改善患有肌肉疾病的病人使他们能得以治疗不靠运动也能增加肌力。

摘自 科技之光