7天不吃亞精胺，肌肉迅速萎縮？亞精胺是激活肌肉乾細胞的關鍵
在抗衰領域，亞精胺已經是我們的老朋友了，派派在往期的推文中，可是沒少誇它的好處，比如護心血管啦、改善認知功能啦、增強免疫力啦，而但凡提到亞精胺爲何能有這多般好處，總離不開"促進自噬（細胞的自我清潔過程）"這四個字。
而派派很少提到的是，這位“自噬專業戶“，在守護我們的肌肉方面，也有着舉足輕重的作用，而且這次，它不再像曾經科學家們以爲的那樣，依舊靠着激活自噬一招鮮吃遍天了 [1]。
中國醫學科學院一項最新研究證明，亞精胺對於肌肉生長和再生的促進作用，幾乎完全獨立於激活自噬這一途徑[2]，這麼看來，我們還沒有完全認識到亞精胺的抗衰潛力。
健身圈的小夥伴應該都大致知道長肌肉的原理吧，無非是肌肉拉伸——肌肉細胞損傷——細胞釋放YAN性因子——免疫系統修復損傷——肌肉超量恢復——肌肉增長這一套流程，簡單來說就是破壞與重建的循環。
可能有朋友以爲，在“肌肉超量恢復”這一階段，是由“肌纖維（肌肉細胞）增多”和“肌纖維變大”雙管齊下來實現的，可實際上並非如此，因爲肌纖維的數量基本上一出生就大致固定了[3]，所以肌肉體積的增加，主要還是靠肌纖維“橫向發展“來實現。
那肌纖維是怎麼“長胖”的呢？，這就是肌纖維上蹲着的肌肉乾細胞（也就是衛星細胞，後文簡稱SC）的本事了。
我們體內的幹細胞通常處於靜息狀態，代謝率低、體積小，就是一個被薄薄細胞質包着的細胞核。只有在需要維穩或者處理損傷時，幹細胞纔會從“冬眠”中甦醒，重新進入細胞週期，SC也是如此。
當肌纖維受損時，SC被激活，通過不對稱分裂，一個子細胞融合進受損的肌纖維中，另一個子細胞則繼續當它的衛星細胞，完成修復任務後又悄咪咪迴歸靜息狀態，深藏功與名。當大量的衛星細胞參與進來造成“過量修復”，就實現了肌纖維的肥大化。
圖注：肌纖維的修復過程，所謂的增肌，很多時候就是過量修復造成的
所以說，骨骼肌的維持或增長，真的全靠這些駐紮在肌肉中的SC們啊！在衰老過程中，我們感受到自己的肌肉質量和力量逐漸下降，主要原因就是SC的激活受到了抑制，它們的自我更新能力也下降。
那麼，SC在衰老過程中活化能力受損的具體原因到底是啥呢？
爲了弄清這個問題，研究者分析了SC在靜息狀態與激活狀態的代謝差異，發現多胺生物合成途徑中關鍵的氨基酸及其衍生物，比如鳥氨酸、腐胺、亞精胺和精胺，在激活態衛星細胞（ASC）中的水平要顯著高於靜息態（QSC）：
圖注：亞精胺在ASC中的提升最爲顯著，含量是QSC中的2.25倍
因此學者初步推測，多胺是一類能促進SC激活和肌肉再生的代謝物。爲了驗證這一點，研究者先是使用某種微量毒素破壞小鼠的肌肉細胞，模擬了鍛鍊造成的肌細胞損傷，從而刺激SC活化。
隨後，他們又祭出了多胺合成抑制劑進行對比實驗。結果發現，當多胺合成被抑制後，那些小鼠體內被激活的衛星細胞（ASC）比例顯著減少了：
圖注：Pax7、MyoD爲衛星細胞被激活的標誌
過去7天后再觀察發現，多胺合成受到抑制的小鼠，其再生的肌纖維的尺寸明顯更小，緻密度也更低：
那麼問題來了，腐胺、精胺和亞精胺都是多胺，到底是誰在背後默默激活了SC呢？研究者分別用亞精胺、精胺或腐胺處理那些多胺合成受到抑制的肌纖維，結果亞精胺一騎絕塵，顯示出最強的恢復效果：
至於亞精胺爲何如此給力，能讓SC死灰復燃，研究者從“亞精胺的功能”和“衛星細胞被激活的條件”中找到了一個關鍵的鏈接點——真核翻譯起始因子5A（eIF5A）。
要理解eIF5A，咱們不妨來個比喻：把蛋白質的製造看成一條生產商品的流水線，沒有eIF5A時，這條流水線可能各種卡殼、掉鏈子，最後只能湊出40單位長的肽鏈。而eIF5A就是那個專門處理流水線卡頓的員工，有它在，就能合成100單位長的肽鏈。
簡而言之，eIF5A通過促進肽鏈的延長，使得細胞能夠合成更多較爲複雜的蛋白。衛星細胞想要激活，上游的關鍵角色正是eIF5A。
但是，eIF5A自己要發揮作用，也得先調整到最佳狀態，這裡我們可以簡單粗暴地理解爲，羥腐胺化（蛋白質修飾的一種）的eIF5A是“合適的”，羥腐胺化不足的eIF5A則是“疲軟的”。
這時候重點來了，eIF5A要達到高水平的羥基腐胺化修飾，所需的原料正是由亞精胺提供的！
研究者檢測了從老齡小鼠中分離的SC中，與多胺合成相關的基因表達，包括Odc1、Srm、Sms和Smo。結果顯示，這些基因在老齡SC中的表達顯著降低；同時，SC中亞精胺的水平也顯著地比年輕鼠要低：
圖注：Srm是將腐胺轉化成亞精胺的酶
至此，老年人肌肉流失的原因就找到了——體內亞精胺合成不足，導致SC的激活受到抑制。
但是研究者並沒有放棄繼續探尋eIF5A發揮作用的細節，畢竟，eIF5A的下游靶點那麼多，憑什麼eIF5A發揮作用了就一定得跟激活SC強相關呢？
於是他們深入研究了eIF5A在SC中的下游效應，最後鎖定了123個eIF5A的潛在靶標蛋白，對這123個蛋白進行功能富集，發現果不其然——主要與肌管分化和骨骼肌纖維發育相關：
而在其中頻頻刷臉的一個基因是MyoD，它是專門啓動骨骼肌細胞分化的轉錄因子，MyoD的表達水平基本上就是衛星細胞活化程度的指標：
圖注：MyoD基因基本上只在激活的衛星細胞（ASC）中高表達
可是，有沒有一種可能，eIF5A只是間接地提高了MyoD蛋白的合成呢？比如eIF5A先是提高了某不知名蛋白X，蛋白X又輔助提高了MyoD，所以eIF5A其實未必有我們所想的那麼關鍵？
對於這一點，研究者同樣給出了證據，他們構建了一個細胞外翻譯體系，在這個培養基中不存在細胞結構，只有翻譯蛋白所必須的組件、eIF5A以及MyoD的mRNA。
結果發現，在有eIF5A的情況下，MyoD的mRNA被高效地翻譯爲蛋白，而當加入eIF5A抗體後，MyoD的翻譯就被明顯阻斷了：
由於在這個體系中不存在其他mRNA的干擾，所以有力證明了，在肌肉組織中，eIF5A會直接作用於MyoD！由此，亞精胺——eIF5A——MyoD這一環環相扣的SC激活通路被研究者成功發現！
最後，當然也少不了大家喜聞樂見的亞精胺補劑實戰效果。研究者在21個月的高齡小鼠的日常飲用水中添加了3mM的亞精胺，持續5個月。結果顯示，服用了亞精胺的老年鼠肌肉力量顯著高於對照小鼠：
在提煉出“亞精胺——eIF5A——MyoD”這條肌肉再生的關鍵通路後，咱們就可以好好推理一下老年人肌肉萎縮的對抗策略了。
僅根據這篇研究的結論來看，其實只要激活MyoD蛋白，就可以喚醒SC，這也是最理想的情況，因爲僅激活MyoD的話，不會過多牽扯其他的生理過程，也就少了很多潛在風險，可天不遂人願，目前似乎還沒有發現能夠繞過eIF5A，直接提高MyoD蛋白產量的物質。
那麼，眼下我們似乎只能繼續仰仗eIF5A這個關鍵節點了，但是eIF5A的羥腐胺化仍舊有很多懸而未決的問題。
圖注：eIF5A：我哪懂什麼抗衰什麼增肌……我就是個延長蛋白的……
在這項研究中，羥腐胺化的eIF5A可以促進MyoD蛋白的翻譯，但是這是它在肌肉組織中的表現。作爲普通人，想讓eIF5A的高度羥腐胺化只在肌肉裡發生，其他組織卻不來湊熱鬧，着實是有點難度……
那我們就不得不評估一下，eIF5A非肌肉靶向的羥腐胺化的潛在後果了，畢竟要是eIF5A羥腐胺化程度越高越好，咱們大概早就往這個方向演化了。
首先，高度羥基腐胺化的eIF5A整體上是促進細胞增殖的，因此它與腫瘤的發展有關，尤其是肝A與胰腺A[4]，不過目前似乎還沒有直接的證據說明eIF5A的高度羥腐胺化會提高健康人羣的患腫瘤風險。
其次，還有研究發現，eIF5A的羥腐胺化程度提高可能與心臟纖維化和心臟功能障礙有關[5]。但別急，好的方面，也有研究表明eIF5A的羥腐胺化可以促進神經元的生長和存活[6]。
所以呢，派派想說，eIF5A的羥腐胺化本身是一箇中性事件，有害的病理過程或者有益的生理過程都有可能以eIF5A爲抓手。
那麼結論就顯而易見了，“亞精胺——eIF5A——MyoD”軸的正確打開方式應該是，若你是個健康的正常人，想靠提高eIF5A的羥腐胺化來增肌，那就不是很有必要了，更不必說，正常的均衡飲食中所包含的亞精胺已經基本夠用。
圖注：小麥胚芽、大豆以及十字花科蔬菜中都富含亞精胺
但對於因爲衰老或者其他病理原因導致肌肉萎縮的朋友，可以考慮通過亞精胺補充劑來進一步提高eIF5A的羥腐胺化，從而激活自己的衛星細胞，再配合適當的鍛鍊，應該可以有效恢復肌肉質量。
—— TIMEPIE ——號外！時光派第五屆衰老幹預論壇火熱籌備中！40+全球抗衰學者將於11月1日-3日空降上海，演講內容涵蓋學術領域的前沿進展、全球前沿長壽科技、相關研究成果轉化等，並首次設立衰老幹預研討沙龍。（感興趣的讀者可V：fudan246）。千人”長壽盛會“，期待有你同行。來小窗和派派探討更多抗衰內容~