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高血糖会导致骨骼肌脂质组成异常，影响肌肉质量和力量，但具体机制不明。研究人员分析 BXD 表型资源等，发现高糖可上调 FABP3 表达，且与 NAD?/NADH 比值和 SIRT1 有关，FABP3 会降低膜流动性，这为揭示高糖对骨骼肌影响提供新思路。
在生命的 “燃料库” 里，葡萄糖扮演着极为重要的角色，它是人体不可或缺的能量来源，通过血液循环将能量输送到身体的各个角落。然而，当血液中的葡萄糖浓度过高，也就是出现高血糖（hyperglycemia）时，就如同平静的湖面被投入巨石，会引发一系列不良后果。高血糖不仅加速人体衰老，还与肥胖、糖尿病以及心血管疾病等众多代谢疾病紧密相连。
葡萄糖和脂质的体内平衡息息相关。富含葡萄糖的饮食会促使多不饱和脂肪酸（PUFAs）向饱和脂肪酸（SFAs）转化，这种转化在小小的线虫身上都能影响其细胞膜脂质组成。在小鼠实验中，过表达硬脂酰辅酶 A 去饱和酶 - 1（SCD - 1，一种 Δ9 去饱和酶）能下调膜脂质中的饱和脂肪酸，提升代谢功能和运动能力，但在肥胖小鼠中，尽管 SCD - 1 表达增加，膜脂质中的饱和脂肪酸水平依然居高不下，这使得膜脂质组成在代谢疾病中的调控机制变得扑朔迷离。
脂肪酸结合蛋白 3（FABP3）在哺乳动物的心脏和骨骼肌中高度表达，它如同脂肪酸的 “搬运工”，负责脂肪酸的溶解、转运、利用等工作，而且对饱和脂肪酸的亲和力更高，能改变细胞膜脂质组成和物理化学性质。此前研究发现，FABP3 表达会随年龄增长而增加，进而影响肌肉力量。
为了揭开高血糖与骨骼肌之间的神秘面纱，国外研究人员开展了深入研究。他们分析了 BXD 重组近交系小鼠（由 C57BL/6J 和 DBA/2J 小鼠杂交而来的遗传参考群体）的系统数据，还在瘦素缺乏的 ob/ob 小鼠、Ins2Akita 小鼠、高脂喂养小鼠以及老年小鼠等多种动物模型上进行测试，并培养了 C2C12 小鼠肌管细胞进行实验。最终发现，高血糖与骨骼肌中 FABP3 表达存在关联，高糖会提升 FABP3 的 mRNA 和蛋白质水平，FABP3 表达依赖于 NAD?/NADH 比值和 SIRT1 活性，并且 FABP3 会降低细胞膜流动性，这表明 FABP3 可能将高血糖与骨骼肌异常的膜物理化学性质联系起来。该研究成果发表在《Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects》杂志上，为深入理解高糖对骨骼肌的影响机制提供了重要依据，有助于开发针对相关代谢疾病的干预措施。
研究人员主要运用了以下关键技术方法：首先是基因分析技术，通过分析 BXD 重组近交系小鼠的系统数据，挖掘与 FABP3 表达相关的生理背景；其次是构建多种动物模型，如 ob/ob 小鼠、Ins2Akita 小鼠等，模拟高血糖和肥胖等代谢疾病状态；最后是细胞培养技术，培养 C2C12 小鼠肌管细胞，在细胞水平研究高糖对 FABP3 表达和细胞膜流动性的影响 。
研究结果如下：
- 高血糖与 Fabp3 表达的相关性：研究人员通过分析 BXD 重组近交系小鼠的系统数据，发现高血糖特征与骨骼肌中 Fabp3 表达存在关联。在多种高血糖小鼠模型，如瘦素缺乏的 ob/ob 小鼠、Ins2Akita 小鼠、高脂喂养小鼠以及老年小鼠中，FABP3 表达均有所增加。在体外培养的 C2C12 小鼠肌管细胞中，高糖环境同样会使 FABP3 的 mRNA 和蛋白质水平升高。这一系列研究表明，高血糖状态下，骨骼肌中 FABP3 表达上调。
- FABP3 表达的调控机制：FABP3 表达依赖于 NAD?/NADH 比值和 SIRT1 活性。这意味着在高血糖条件下，NAD?/NADH 比值以及 SIRT1 活性的变化，参与了 FABP3 表达上调的调控过程，揭示了高糖诱导 FABP3 表达增加的潜在分子机制。
- FABP3 对细胞膜流动性的影响：FABP3 的增加会导致细胞膜流动性降低，即 FABP3 会使细胞膜趋于刚性。在肌肉细胞中，这种膜刚性的改变可能会影响肌肉的收缩和代谢功能，进而解释了高血糖状态下骨骼肌功能异常的部分原因。
研究结论表明，高糖通过 SIRT1 通路增加 FABP3 表达，进而诱导骨骼肌细胞膜出现异常的物理化学性质，加速了骨骼肌的代谢紊乱。这一发现意义重大，它揭示了高血糖影响骨骼肌功能的新机制，为深入理解糖尿病、肥胖等代谢疾病中骨骼肌病变的发生发展提供了关键线索，有助于科研人员开发出更具针对性的治疗策略，如通过调节 FABP3 表达或干预 SIRT1 通路，改善骨骼肌代谢功能，为相关疾病的治疗和预防开辟新的方向。
