长期酗酒会导致肌肉无力,这一现象背后的分子机制近日被美国科学家揭示。2014年4月21日,托马斯·杰斐逊大学的研究人员在《细胞生物学杂志》上发表论文,首次从分子水平上解释了酗酒如何损害肌肉的再生能力。研究表明,长期酗酒会破坏一种关键的线粒体蛋白Mfn1,导致线粒体无法自我修复,进而影响肌肉功能。
线粒体是细胞的能量工厂,为人体细胞提供能量。在多个组织的细胞中,受损的线粒体可以通过与其他线粒体融合并交换物质来实现自我修复。骨骼肌同样依赖线粒体提供能量,但此前多数研究人员认为骨骼肌并不具备这种自我修复机制,因为肌细胞纤维十分拥挤,线粒体空间被过度挤压,难以接触和融合。
为了验证肌肉中的线粒体是否能够融合并再生,研究人员设计了一种巧妙的实验方法:用两种不同颜色标记实验鼠骨骼肌的线粒体。他们培育了一个实验鼠模型,其线粒体一直表达红色荧光,但被激光击中受损的线粒体则转变为绿色荧光。观察结果显示,绿色线粒体不仅与红色线粒体混合并交换内容物,还能运动到之前只有红色线粒体的区域。这一发现首次证明了线粒体融合确实发生在肌细胞中。
进一步研究表明,一种名为Mfn1的蛋白对骨骼肌细胞的线粒体融合起关键作用,而长期酗酒会显著降低其水平。在经常摄入酒精的实验鼠中,Mfn1水平降低多达50%,导致线粒体融合显著减少,从而损害肌肉的再生能力。当Mfn1水平恢复正常后,线粒体融合也随之恢复。
研究人员指出,Mfn1蛋白受酒精影响的事实,为治疗酒精相关的肌肉无力提供了新的药物靶点。此外,这一发现也提示,其他环境因素可能同样会改变线粒体的融合与修复过程。该研究不仅深化了对酗酒伤身机制的理解,也为开发相关疗法奠定了基础。