
因疾病、受伤、住院卧床或跌倒导致的活动减少(失用性萎缩,Disuse atrophy)在临床中极常见,且其危害性随年龄增长显著倍增。近日,发表在《先进科学》(Advanced Science)上的一项新研究揭示,骨骼肌不仅会经历萎缩,还会保留对“失用”历史的分子记忆(Molecular memory)。研究发现,这种记忆在年轻人与老年人肌肉中表现截然不同:年轻人肌肉倾向于建立“防御性记忆”,而老年肌肉则深陷“损耗性记忆”的泥潭。
实验设计:跨物种的年龄对照研究
为了揭示肌肉记忆的本质,挪威体育科学学院(Norwegian School of Sport Sciences)的研究团队构建了一个跨物种的研究模型:
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人类受试: 对年轻志愿者进行反复的下肢制动(Immobilization)实验。
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动物模型: 使用老年大鼠模型进行对比,以排除生活方式等变量干扰。
核心发现:差异化的“肌肉历史记录”
研究证实,肌肉萎缩并非单纯的生理退化,而是一个带有“记忆标签”的过程。这种记忆在不同年龄组中表现出截然相反的效应:
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年轻肌肉的“韧性记忆”: 在经历第二次失用时,年轻肌肉展现出了极强的韧性(Resilience)。其氧化与线粒体基因通路(Oxidative and mitochondrial gene pathways)受到的干扰显著减弱。这意味着,初次萎缩的经历让年轻肌肉产生了某种保护性机制,使其能更从容地应对后续的不活动。
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老年肌肉的“级联损伤记忆”: 相比之下,老年肌肉产生的则是有害记忆。重复的不活动会导致更剧烈的肌肉流失、更严重的有氧代谢抑制以及线粒体基因的显著下调。此外,研究还观察到老年肌肉中DNA损伤通路(DNA-damage pathways)的异常激活。
跨物种的一致性:代谢网络的保守改变
通过对人类和大鼠数据的交叉比对,研究人员发现重复失用会在代谢基因网络中产生高度保守的改变。这证明了肌肉对“虚弱”历史的记录是跨越物种的生物学特征,且这种分子痕迹具有长效性。该研究共同通讯作者 Adam P. Sharples 教授指出:“肌肉不仅承载着强壮的历史,也承载着虚弱的历史。这些分子记忆的累积,决定了肌肉在面临下一次不活动时的响应方式。”
参考文献:Repeated disuse atrophy imprints a molecular memory in skeletal muscle: transcriptional resilience in young adults and susceptibility in aged muscle, Advanced Science (2026). DOI: 10.1002/advs.202522726
编辑:王洪
排版:李丽





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