能量限制如何重塑骨骼肌代谢？5天78%热量削减的分子机制解析

能量缺乏是一种强大的生理应激源，塑造了人类的进化，并可以改善多种物种的寿命和健康跨度。在人类狩猎采集时期，保持运动能力可能是生存的关键，但令人惊讶的是，人们对能量缺乏对人类骨骼肌的分子效应知之甚少，而骨骼肌是运动和代谢健康的关键组织。本研究显示，在健康男性中，经过5天的能量摄入减少78%并同时进行有氧运动后，骨骼肌表型发生了显著变化，静息和运动时脂肪氧化增加，无脂肪质量减少了2.1 ± 0.8 kg，脂肪质量减少了0.8 ± 0.6 kg。我们使用稳定同位素（D2O）标记和肽质谱分析来研究个别蛋白质的丰度和周转率。丰度（1469种蛋白质）和合成速率（736种蛋白质）数据显示，能量缺乏期间向更氧化的表型转变，并重新组织了细胞骨架和细胞外基质结构。线粒体成分（TCA循环、电子传递链和β-氧化）在丰度和合成速率增加的蛋白质中占主导地位，还包括与线粒体蛋白稳态、重塑和质量控制相关的蛋白质，如BDH1和LONP1。肌肉代谢途径的变化伴随着细胞外基质蛋白的减少，这可能有助于对抗与年龄相关的肌肉纤维化。我们的结果表明，肌肉代谢途径不仅在低能量可用性和运动期间得以保留，而且受到积极影响。