健壯肌肉 吃藥就行

積極有效地健身鍛煉，只需要幾個月的時間，我們就可以擁有強健發達的肌肉。但令人頭疼的是，為了保持這種狀態，我們必須堅持鍛煉。當我們停止運動，肌肉蛋白質便開始分解，肌肉開始萎縮，因為閑置的肌肉會帶來不必要的新陳代謝消耗。

對于長期臥床的人或者微重力條件下的宇航員，肌肉的萎縮是個大問題。萎縮，并不僅僅是停用或受傷帶來的綜合征，它也可能由多種疾病引起，比如腎衰竭、癌癥和艾滋病。當足夠多的肌肉損失后，惡性循環開始了，因為鍛煉變得越來越困難，反過來使得肌肉閑置、進一步萎縮。

盡管人們花了多年時間研究解決辦法，但是目前對付這種病人的唯一方法還是長期的理療，包括舉重鍛煉等。然而這種辦法對于極度虛弱和病重的人并不管用。

最近科學家正在為發明一種新藥而努力，這種藥可以在我們停止鍛煉后，阻止身體肌肉萎縮。他們的目標是用這種藥對付病人和老年人的虛弱現象，并使得人類可以進行長期的太空飛行。當然，這種藥也會讓更多的懶漢興奮不已——即使躺在床上，也不用擔心肌肉萎縮了。

肌肉“萎縮基因”

哈佛大學生物學家戈德堡從20世紀60年代末起開始研究肌肉萎縮。他和同行發現，肌肉萎縮并不是肌肉閑置或疾病的被動副作用，而是由一種復雜基因控制的主動過程。所以，一旦人們找出它是如何開啟的，就可以把這個過程關閉。

戈德堡說：“那時我們還不知道肌肉萎縮的途徑，但大約5年前我們的研究顯示，不論是肌肉閑置、新陳代謝疾病，還是禁食觸發的萎縮，其中起決定作用的生化過程是一樣的。

這一過程涉及泛素－蛋白酶體途徑，即身體用來清除細胞中無用蛋白質的機制。當這一機制激活后，泛素把“清除我”的標記加在肌肉蛋白質上。貼上標簽的蛋白質隨后被蛋白酶“吃掉”。蛋白酶呈桶形，是多種蛋白質的復合體，它可以將蛋白質分解為氨基酸，以備再利用。這一過程破壞了細胞內的肌纖維，但是并沒有改變肌細胞的數量。只是使它們變薄變弱了。進一步的研究證實，至少有90個基因與這一萎縮過程有關。戈德堡稱它們為“萎縮基因”。

盡管還不知道到底是哪些基因觸發了肌肉萎縮，不過事實正逐步明朗，它們當中有兩個基因對于該過程是至關重要的——2001年首次得到描述的Atroginl和muRFl。它們是萎縮過程中始終保持活躍的“萎縮基因”。它們為泛素連接酶編碼，正是這種酶把“清除我”的標記附在蛋白質上。這兩個基因在一般的肌肉中不活躍，但是在得病的動物身上活動水平急速上升。把它們都清除以后，肌肉的萎縮停止了。

控制萎縮的“開關”

2006年3月，珀杜大學的一個研究組稱，他們發現了肌肉萎縮過程中的一個“開關”。而且他們還發現，現有的一種藥物可以把這個開關關掉。

珀杜小組發現，當老鼠的肌肉萎縮過程開始后，體內ergl基因的活動水平上升。這種基因負責為骨骼和心肌組織中發現的一種鉀通道蛋白質編碼。在心肌中，該通道包含兩種蛋白質變體：ergla和erglb，它們可以使心肌在每次跳動之后復位，從而保持心律。ergl基因若發生變異就會導致“長QT綜合征”，心肌不能及時復位，甚至會導致猝死。

珀杜小組證明ergla變體促發了骨骼肌的萎縮。在那些由于不活動或癌癥而萎縮的肌肉中，他們發現了很高水平的ergla。他們在老鼠肌細胞上添加為變體蛋白質編碼的基因，從而使得細胞表面ergla鉀通道的數量上升，這時萎縮就發生了。不過加入erglb相關基因并不會觸發萎縮。

至關重要的是，珀杜小組知道現存的一種叫作阿司咪唑的抗阻胺劑可以阻斷ergla通道。老鼠用了這種藥后，幾乎可以完全阻止那些不運動的肌肉發生萎縮，活動如常的動物甚至可以長出更多的肌肉。然而，阿司咪唑不僅阻斷了骨骼肌中的ergla通道，還阻斷了心臟中的通道，有可能引發長QT綜合征。由于這一風險的存在，阿司咪唑在1999年被停用了。

如果想在這個方向上取得成功，研究人員就得找到既針對骨骼肌中ergla、又不會阻斷心臟中ergla通道的方法。目前，小組正在研究用—種稱作RNA干預的“基因沉默”技術來阻斷ergla的作用。

與此同時，戈德堡和Regeneron小組還在分頭開展工作。他們的方法有些不同：著眼于轉錄因子蛋白質，它可以控制其他基因的開或關。隨后，戈德堡小組發現了可控制許多萎縮基因的Foxo，抑制它就可以阻止肌肉萎縮。目前的所有證據都表明，它是未來療法的良好標靶。

惠氏制藥公司的方法與上述途徑截然相反。該公司最近開始在營養失調患者身上試驗一種免疫療法，目的是刺激肌肉生長，而非阻止萎縮。誘騙身體產生更多的肌肉組織的辦法與關閉萎縮過程的辦法殊途同歸，而且這兩種辦法很可能存在關聯。

疾病不再意味著虛弱

隨著研究人員不斷接近目標，這種藥物的前景也使得人們愈來愈振奮。也許，用不了多久，長年臥床的病人可以吃這種藥阻止肌肉萎縮，加速他們的康復；醫生用它對付橫隔膜萎縮，可以使病人盡早拿掉呼吸機：疾病不再意味著虛弱；人們再不需要漫長而痛苦的理療來恢復肌肉力量；老年人可以像年輕人一樣行走如常，維持生活自理能力。

抗萎縮藥的前景也引起了美國宇航局的極大興趣。據美國宇航局的火星計劃估算，當宇航員到達這個紅色星球之前，他們會損失25％的肌肉，這將使得他們變得虛弱，根本無法行走，更不要說穿上宇航服執行任務了。如果宇航員吃下這種抗肌肉萎縮的藥物，在漫長的空間飛行中，就不會損耗肌肉。正因如此，戈德堡的工作得到了美國宇航局下屬的國家空間生物醫學研究所的資助。

當然，發達的肌肉并不代表一切。我們平時參加的耐力訓練會產生各種各樣的生理變化，比如肌肉血液供應改善、細胞中提供能量的線粒體增加等，通過鍛煉，我們可以獲得強健的體魄和更聰明的大腦。但是，僅僅維持肌肉的大小是無法帶來這些好處的。