運動和細胞信號分子的交互作用及骨骼肌肥大調控機制

金 晶，謝嬌嬌，姜丹陽，馮 燕，盧 健*，陳彩珍

骨骼肌大約占人體總質量的40%，保持骨骼肌力量和質量具有延緩衰老、保持體形、減少損傷幾率、預防疾病等諸多益處。然而人口老齡化是世界范圍內面臨的重大經濟、社會問題（Cruz-Jentoft，2017），隨著年齡遞增的相關疾病（如骨骼肌衰減癥）無法避免，如何以“最為經濟的運動”作為干預手段，進而延緩和治療相關疾病將是科學界亟待解決的關鍵問題（Brack et al.，2016；Garg et al.，2016；Le Moal et al.，2017）。

運動誘導骨骼肌生理性適應肥大機制涉及多種信號傳導途徑，目前普遍公認的途徑是雷帕霉素靶體蛋白通路和衛星細胞的激活、增殖后骨骼肌重塑過程（Nederveen et al.，2018；Snijders et al.，2017；Yoon，2017）。骨骼肌衛星細胞除了促進骨骼肌肥大以外，其分化后的融合還能夠修復骨骼肌（Bengal et al.，2017）。運動能有效地調節細胞信號分子的分泌，如生長因子：胰島素樣生長因子（insulin-like growth factor-1，IGF-1）、肝 細 胞 生 長 因 子（hepatocyte growth factor，HGF）和纖維母細胞生長因子（fibroblast growth factors，FGFs）；激素：雄激素受體（androgen receptor，AR）；細胞因子：白細胞介素-6（interleukin-6，L-6）、myostatin等（Snijders et al.，2017）。細胞信號分子在運動的干預下能夠有效地刺激骨骼肌肥大和衛星細胞激活、增殖。

目前尚無完全敲除衛星細胞的實驗個體，僅能做到消除90%的衛星細胞（Egner et al.，2016），而衛星細胞自身會表達多種信號分子（Pawlikowski et al.，2017；Snijders et al.，2015）并調控骨骼肌功能，因此綜合探討細胞信號分子對骨骼肌肥大機制的影響有重要理論價值。本文擬從運動和細胞信號分子的交互作用為切入點，探索骨骼肌肥大機制。

1 運動對細胞信號分子、骨骼肌肥大的影響

1.1 胰島素樣生長因子（IGF-1）

普遍認為，抗阻運動通過IGF-1/磷脂酰肌醇三磷酸激酶（phosphatidylinositol 3-kinase，PI3K）/蛋白激酶 K（Akt）通路激活mTOR，繼而促進骨骼肌的蛋白質合成（Hresko et al.，2005）（圖1A）。研究報告，抗阻運動后血清IGF-1下調或不變。Mangine等（2015）對比高強度與中等強度抗阻運動，結果發現，高強度組的血清IGF-1顯著下調。也有研究發現，抗阻運動未造成血清IGF-1的改變（Kido et al.，2016；Ogasawara et al.，2013）。

圖1 IGF-1和雄激素對骨骼肌蛋白質合成的影響Figure 1.Effects of IGF-1 andAndrogen on Protein Synthesis in Skeletal Muscle

與血清中的變化不同，抗阻運動后骨骼肌中的IGF-1顯著上調。Kido等（2016）發現，急性抗阻運動干預1 h和3 h后骨骼肌的IGF-1顯著上調；Ogasawara等（2013）的研究結果與之一致。IGF-1是由肝臟和肌肉分泌的常見生長因子，在肌肉中含有3種亞型，分別為IGF-1Ea、IGF-1Eb和IGF-1Ec，每種都對骨骼肌重塑有特異性作用。有研究報道，IGF-1Ec與衛星細胞的激活有關，而IGF-1Ea與衛星細胞的分化有關（Hill et al.，2003）。McKayetal等（2008）發現，IGF-1Ec與衛星細胞的激活、增殖有非常強的相關性，離心運動后肌肉恢復階段的IGF-1Ec mRNA表達上調；也觀察到IGF-1Ea與肌源性調節因子4（myogenic regulatory factor 4，Mrf4）表達量有關，而Mrf4在衛星細胞分化階段發揮重要作用。Philippou等（2009）發現，健康青年受試者運動引起肌肉損傷后，骨骼肌IGF-1Ea mRNA和蛋白表達顯著增加。在動物實驗中，有研究報道，運動損傷24 h后IGF-1Ec mRNA表達顯著升高，IGF-1Ea mRNA在5～10天恢復階段才得以提升（Hill et al.，2003）。人體骨骼肌急性損傷后，血清中IGF-1沒有變化，但是肌肉中的IGF-1Ea和IGF-1Eb mRNA分別增加4倍和6倍，IGF-1Ec在運動24 h后達到峰值（O’Reilly et al.，2008）。受試者（青年組和老年組）進行60 min功率自行車訓練后，股四頭肌中IGF-1Ec mRNA表達顯著增加，而IGF-1Ea mRNA表達沒有發生變化（Hameed et al.，2008）。另外，亦有關于IGF-1對衛星細胞數量影響的報道，如Hellsten等（1996）發現，青年受試者進行150 km負重行軍訓練（負重30 kg）后，骨骼肌IGF-1水平升高，衛星細胞增多，IGF-1可調控衛星細胞的增殖和分化。Grubb等（2014）發現，急性抗阻運動后IGF-1與Pax7表達高度相關，支持了運動后IGF-1促進衛星細胞的增加這一觀點。

以上研究提示，IGF-1在骨骼肌損傷中發揮重要作用，尤其是在衛星細胞的激活、增殖和分化階段。

1.2 肝細胞生長因子（HGF）

肝細胞生長因子是從間充質干細胞獲得的生長因子，最初因其在肝臟中促進細胞有絲分裂的特性而得名。HGF在衛星細胞激活的過程中必不可少，具有促進衛星細胞增殖和遷徙等作用，通過與細胞外基質上的分子結合，進而參與骨骼肌重塑過程（Gonzalez et al.，2017）。HGF可通過自分泌/旁分泌機制調控衛星細胞，使衛星細胞進入細胞循環周期（Suetta et al.，2013）。

當組織損傷或運動刺激后，HGF的前體多肽絲氨酸蛋白酶激酶HGFA，從酶源形式被激活，通過結合其位于衛星細胞膜上的受體c-Met進行激活（Suetta et al.，2013）。與血清IGF-1下降或不變恰好相反，運動或損傷后的血清HGF顯著提升。O’Reilly等（2008）通過人體實驗證實，一次離心運動4 h后，血清中HGF蛋白顯著升高。Suzuki等（2002）發現，小鼠肌肉損傷后HGF mRNA和蛋白表達量在非肌肉組織中顯著提高。然而，對于運動后血清HGF增加并沒有一致的結論，一種觀點認為，HGF可以輸送衛星細胞進入受傷位點，產生一定數量的炎癥反應修復肌纖維損傷（Ohnishi et al.，2006）；另一種觀點認為，運動或損傷后，骨骼肌細胞膜發生損壞，HGF及其受體因膜結構發生泄漏進入血液循環中，進而提升血清中HGF含量。因此有待更多的實驗證實HGF與肌纖維損傷修復的具體機制。

將HGF注射入動物骨骼肌中，激發衛星細胞肌分化因子（myogenic differentiation，MyoD+或溴脫氧核苷尿嘧啶（bromodeoxyuridine，BrdU+）的濃度增加（Hauerslev et al.，2014；Miller et al.，2000），推測HGF可刺激衛星細胞的激活和增殖，但是不能促進衛星細胞的分化。與運動前和運動4 h后相比，運動24 h后的人體肌肉組織中HGF增多，同時還伴有肌核數量的顯著增加（O’Reilly et al.，2008）。通過HGF注射處理后，可激發Akt/mTOR/P70核蛋白S6激酶（70 kDa ribosomal S6 kinase，p70S6K）蛋白合成通路和上調MyoD，而且激活狀態的衛星細胞數量增加了3倍（ Hauerslev et al.，2014；Miller et al.，2000）。除此之外，HGF可改變細胞外基質的成分，HGF可激發基質金屬蛋白酶 2（matrix metalloproteinase 2，MMP2）的活性，誘導人類成肌細胞激活絲裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）/細胞外調節蛋白激酶（extracellular regulated protein kinases，ERK）通路，因而能夠誘導人體成肌細胞發生遷徙（Gonzalez et al.，2017）。

1.3 纖維母細胞生長因子（FGFs）

運動或骨骼肌損傷可刺激纖維母細胞生長因子激活，進而促進骨骼肌肥大，因此其在損傷后的修復中發揮重要作用（Hanssen et al.，2013）。FGFs共有22個家族成員，在骨骼肌衛星細胞中已經檢測到4種常見的成員，分別為FGF-1、FGF-2、FGF-4和FGF-6。這些亞型亦發現于培養的衛星細胞中，FGF-1和FGF-4在單根肌纖維和肌肉發育過程中均有表達。骨骼肌損傷可誘導表達FGF-1，但其在骨骼肌重塑或衛星細胞中的功能仍不清楚，而已經有文獻報道FGF-2和FGF-6在衛星細胞中有激活的功能（Pawlikowski et al.，2017）。

FGF-2可以由多種細胞（如成肌細胞、肌纖維細胞和衛星細胞）分泌，有助于衛星細胞參與細胞周期，但目前尚不能確定FGF-2的功能。已有結果發現，FGF-2可促進骨骼肌衛星細胞的增殖和有絲分裂的發生（Chakkalakal et al.，2012；Yablonka-Reuveni et al.，2015）。另外，在骨骼肌萎縮和衰老等條件下，FGF-2的表達量顯著提升，而抗阻運動可以顯著降低衰老人體的血清FGF-2水平（Amir et al.，2007）。有學者認為，過多刺激FGF-2的表達，會耗盡衛星細胞，將導致骨骼肌丟失和重塑能力下降（Lacraz et al.，2015；Kim et al.，2016）。FGF-6在肌纖維和成體骨骼肌組織中都有表達，且在不同肌纖維間有差異，FGF-6由快肌分泌，損傷后FGF-6的表達量顯著增多（Floss et al.，1997）。

FGF-2可以直接影響人類和嚙齒動物骨骼肌的肥大和血管生成（Kim et al.，2016；Pawlikowski et al.，2017）。研究發現，11周的抗阻運動可以顯著提升年輕組骨骼肌中FGF-2的水平（Hanssen et al.，2013）。與FGF-6相似，FGF-2在不同肌纖維中的表達亦有差異性。對健康老年人進行為期12周的抗阻運動后發現，與年輕組相比，FGF-2在比目魚肌中表達顯著增高，而在脛骨前肌中卻沒有變化，結果表明，抗阻運動可有效地調控FGF-2在衰老機體中的表達量，進而阻礙骨骼肌凋亡的發生速率（Kim et al.，2016）。

1.4 雄激素（androgen）

雄激素屬于類固醇激素，必須與其受體即雄激素受體（androgen receptor，AR）相結合（圖1B）。雄激素和AR在性發育和調控整體身體成分中發揮關鍵作用，尤其是影響骨骼肌質量和力量（Fuxjager et al.，2017；MacKrell et al.，2015）。

雄激素對骨骼肌發生作用主要通過兩個途徑：1）雄激素與其受體AR結合后進入細胞核內與DNA上的雄激素應答元件（androgen responsive element，ARE）結合，進而發揮功能（Li et al.，2009）；2）雄激素通過第二信號轉導通路，增加細胞內Ca+濃度，激活Akt、ERK1/2等，快速發揮效應（圖1B）。由于IGF-1/IGF-1R的基因序列上均有ARE，因此，有研究認為，AR促進骨骼肌肥大是通過IGF-1通路完成的（Liao et al.，2013；Michels et al.，2008）。雄激素在機體中有多個靶點基因，為了進一步探究其功能，國內外利用AR阻斷劑和AR基因敲除等方式進行探究。李荀等（2015a，2015b）發現，阻斷AR能明顯抑制對ERK1/2的激活作用，與對照組比較，AR阻斷后大鼠趾長伸肌質量和橫截面積顯著下降。利用Cre/loxP系統，可以在全身或特定組織中進行基因敲除，目前通過該系統共獲得5種AR基因敲除小鼠（Rana et al.，2014）。Dubois等（2014）發現，AR特異性敲除小鼠的肢體力量下降約7%，而且比目魚肌中肌纖維的類型IIa也較對照組下降10%。

不同強度和方式的運動均可引起血清睪酮、骨骼肌AR表達的變化（Fuxjager et al.，2017），無論急性運動還是長期中等強度的游泳運動均可提升股四頭肌中AR結合容量，且長期游泳者其增加幅度大于一次運動（陸一帆等，1998）。運動刺激睪酮的升高，進而促進骨骼肌細胞的增殖和蛋白合成，以及抑制骨骼肌降解從而增加肌肉質量（Dubois et al.，2012）。AR通過調控骨骼肌快肌、慢肌的比例及增加骨骼肌肌球蛋白重鏈來提高肌肉的收縮力（李荀等，2015a）；還能通過增加骨骼肌糖原的含量，提供骨骼肌纖維收縮所需的能量影響機體的運動能力（Dubois et al.，2016）。另外，雄激素對衛星細胞的影響也不容忽視（Hughes et al.，2016）。Chen等（2005）報道，雄激素直接調控衛星細胞的增殖、分化，使衛星細胞數量增加，外源性補充雄激素的舉重運動員衛星細胞數量可增加5倍。

1.5 白細胞介素-6（IL-6）

白細胞介素-6，又叫白介素-6，是一種常見的炎癥細胞因子，在運動中刺激骨骼肌而產生，所以也被稱為“肌肉激素”。運動誘導IL-6大量提升，有助于加強脂肪酸氧化、促進胰島素刺激葡萄糖攝取以及發生抗炎癥反應（Pedersen et al.，2008）。運動能促進IL-6的表達，如小鼠上坡跑運動（10 m/min，坡度 5°，30 min和 60 min）刺激IL-6 mRNA表達顯著升高（宋超等，2015）。國外研究發現，靜息狀態或未損傷的骨骼肌中幾乎檢測不到IL-6的含量，而經過一次離心運動后IL-6的表達量顯著提升，在運動干預后的第3天達到峰值，這種短暫而迅速的激增被認為有利于骨骼肌的增長（McKay et al.，2009；Toth et al.，2011）。研究發現，短期的局部提升IL-6，對促進肌肉健康、擴大葡萄糖攝取量和提高肌肉干細胞的功能有積極作用，但是也有學者觀察到，慢性提升循環系統中的IL-6，對骨骼肌蛋白質的合成和骨骼肌質量產生消極影響（Haddad et al.，2005）。

國內探索運動后骨骼肌衛星細胞增殖、分化與IL-6關系的研究較少。SD大鼠經過抗阻運動后能夠促進骨骼肌中IL-6的表達，且增殖標志物MyoD和生肌決定因子（myogenic factor 5，Myf5）蛋白表達均顯著提升。運動后IL-6表達增加對衛星細胞調控肌纖維增長發揮重要作用，并且在IL-6敲除小鼠負重誘導肥大的實驗中發現，IL-6基因敲除嚴重阻礙骨骼肌的肥大，與野生型小鼠骨骼肌中的肌核增加相比，骨骼肌明顯受到抑制（Serrano et al.，2008）。另外，IL-6敲除小鼠骨骼肌衛星細胞的全能性被嚴重抑制，尤其是衛星細胞的增殖能力（Serrano et al.，2008）。

在動物實驗和人體實驗中，IL-6通過干預Janus激酶/信號轉導與轉錄激活子（the Janus kinase/signal transducer and activator of transcriptions，JAK/STAT）信號級聯作用調控衛星細胞的增殖。運動后可激增IL-6，對衛星細胞的增殖和細胞循環調控基因的轉錄表達有積極作用，促進p-STAT3和原癌基因（cMyc）表達，而cMyc是調控細胞循環周期中G1期到S期的重要因子（McKay et al.，2009；Toth et al.，2011）。衰老組骨骼肌中細胞信號抑制劑（suppressors of cytokine signaling，SOCS）的蛋白含量相比于青年組增加了86%，因為衰老組SOCS關閉JAK/STAT通路，進而阻礙運動對人體骨骼肌中衛星細胞的重塑能力（McKay et al.，2013）。隨著衰老的發生，骨骼肌中負反饋調控蛋白SOCS升高，SOCS結合磷酸化的JAKs，阻礙p-STAT蛋白關閉通路（Rawlings et al.，2004）。機體提升SOCS蛋白是通過抑制JAK/STAT通路，即促進衛星細胞增殖向分化轉變（Diao et al.，2009）。

1.6 肌生成抑制蛋白（myostatin）

myostatin是轉化生長因子β（transforming growth factor-β，TGF-β）超級家族的重要成員之一，也是骨骼肌中唯一負調控骨骼肌生成的蛋白。McPherron是最先通過基因突變小鼠模型探索肌肉生成抑制現象的學者，研究發現，與野生型小鼠相比，抑制或突變的myostatin直接誘導小鼠骨骼肌增加2～3倍的質量（McPherron et al.，1997，2002）。隨后學者們對其他哺乳動物種屬如牛（Grobet et al.，1997）、羊（Clop et al.，2006）、狗（Mosher et al.，2007）等進行了類似實驗發現，myostatin突變后的動物模型也出現了相似現象，肌纖維增加約2倍。人體實驗也不例外，單例myostatin突變基因新生兒被鑒定為攜帶null突變，其肌肉出現肥大（Schuelke et al.，2004）；Ohno等（2016）發現，心臟毒素刺激骨骼肌后，myostatin敲除組的比目魚肌橫截面積顯著高于對照組，并且檢測到有更多的衛星細胞進入骨骼肌纖維中。

myostatin在人體骨骼肌衛星細胞中大量表達。在細胞實驗中，有報道稱myostatin蛋白阻礙成肌細胞的增殖和分化，同時上調p21調控細胞循環進程的因子（McFarlane et al.，2011；Snijders et al.，2015）。在體實驗中，myostatin對衛星細胞的作用出現不同結果，如Amthor等（2009）和Wang等（2012）未發現myostatin敲除小鼠對衛星細胞增殖數量和細胞池數量有顯著影響，而更多的研究認為，抑制myostatin有利于骨骼肌的肥大和衛星細胞的激活、融入（McPherron et al.，2002，2011；Ohno et al.，2016；Snijders et al.，2014；Suetta et al.，2013）。

兩個獨立的實驗均證實運動可下調myostatin，進而促進衛星細胞的激活與增殖。McKay等（2012）利用MyoD+、Wang等（2012）采用BrdU進行標記，都證明通過運動可促進衛星細胞激活和增殖，并且觀察到循環周期的S期中衛星細胞增多。青年組進行單次抗阻運動干預，運動12、24、48和72 h后骨骼肌myostatin含量顯著下調（Snijders et al.，2014）。骨骼肌萎縮后的恢復階段，老年組較青年組myostatin指標顯著提升，表明衰老抑制衛星細胞參與骨骼肌重塑進程（Suetta et al.，2013）（表1）。

表1 運動、損傷、衰老對生長因子的影響Table 1 Effects of Exercise，Injury andAging on Growth Factors in the Study.

2 運動和細胞信號分子的交互作用及對骨骼肌肥大的影響

骨骼肌的肥大主要由遺傳因素決定，體內各種激素、生長因子和細胞因子的調控作用也是不可或缺的，特別是在運動干預下，都會促進骨骼肌的肥大（Gonzalez et al.，2017；Yoon，2017）。前文所涉及到的所有信號分子（除myostatin外）都能有效地促進骨骼肌肥大，通過一定的信號傳導秩序進行細胞間的分子傳遞。

2.1 交互作用下細胞中信號傳遞網絡促進骨骼肌肥大的作用

骨骼肌是機體最重要的動力器官，是神經系統和內分泌系統的調節器官，具有重要的免疫和內分泌功能，可產生多種調節肽、激素、細胞因子和生長因子等（Hawley et al.，2014）。骨骼肌在機體中的增減處于動態平衡，經典的PI3K通路通過IGF-1、血小板生長因子等活化作用結合蛋白激酶B，并與多種抗凋亡效應相關的因子結合，有利于骨骼肌增長（圖2），而細胞自噬的發生和凋亡等導致骨骼肌減少。有關運動性骨骼肌細胞自噬和骨骼肌適應性調控的研究進展近幾年已有綜述（錢帥偉，2015；錢帥偉等，2015），但關于通過運動刺激肌源性衛星細胞參與，并與細胞內各細胞信號分子相關的通路以促進骨骼肌增長卻未見總結，本小節從運動和細胞信號通路的交互作用出發，擬找出作用于骨骼肌肥大信號網絡中的“高頻”分子。

圖2 運動和生長因子交互作用對骨骼肌蛋白質平衡的影響（錢帥偉2015；Verbrugge et al.，2018）Figure 2.Interaction Effect of Exercise and Growth Factors on Protein Balance in Skeletal Muscle

近期Verbrugge等（2018）報告共找到47種基因突變小鼠模型與骨骼肌質量變化相關，其中包括18種基因敲除模型和29種基因過量表達模型。研究結果發現，IGF-1、Akt和myostatin是具有最高貢獻的基因。本研究根據蛋白質合成與蛋白質降解通路繪制運動和細胞信號分子交互作用的信號圖（圖2）。細胞信號分子雄激素、IGF-1、IL-6、HGF、FGF2正向調控骨骼肌肥大，而myostatin逆向調控骨骼肌。1）IGF-1-Akt-mTOR信號通路。該通路是經典的骨骼肌蛋白質合成通路，通過IGF-1的刺激激活Akt，進而刺激mTOR激活，最終激活翻譯起始因子4e結合蛋白1（4E-binding protein 1，4EBP1）和 P70S6K，提升翻譯效率促進骨骼肌蛋白質合成（Holz et al.，2005）。2）myostatinsmad信號通路。myostatin是調控骨骼肌功能和體積的重要分子，可通過下游Smad2/3促進蛋白質降解增加，進而調控蛋白質平衡（Sartori et al.，2015）。3）血管緊張素緩激肽（angiotensin-bradykinin）信號通路。有報道稱血管緊張素轉化酶的缺失會影響骨骼肌的力量和肥大作用，認為angiotensin-bradykinin信號通路參與骨骼肌質量和體積的調控（Gordon et al.，2001）。

圖中顯示IGF-1-Akt-mTOR通路和myostatin-smad通路研究交織程度較高，根據不同細胞信號分子之間的交互關系得出以下相交的關鍵分子：MAPK、4EBP1、Akt、PI3K、mTOR。

2.2 交互作用刺激衛星細胞激活、增殖、分化等過程促進骨骼肌肥大

運動（尤其是抗阻運動）可誘導衛星細胞的激活，使其從靜息狀態變為具有干細胞特性的激活態，擁有自我復制和定向分化功能（Brack et al.，2016；Le Moal et al.，2017）。衛星細胞的激活方式包括運動、損傷、低氧、氧化應激等；阻礙激活的方式有衰老、疾病、輻射、基因操作等（金晶，2017）。細胞信號分子的分布廣泛，在血液、骨骼肌、肝臟甚至最新發現的衛星細胞中都有表達，且對衛星細胞激活等生物學功能起到重要作用（Pawlikowski et al.，2017；Snijders et al.，2015）。因而對衛星細胞參與的骨骼肌重塑過程中各階段細胞信號是如何作用的，有必要從運動和細胞信號分子的交互作用入手（圖3）。

圖3 運動和生長因子交互作用對衛星細胞的影響Figure 3. Interaction Effect between Exercise and Growth Factors on Satellite Cells

衛星細胞長期處于靜息狀態，當受到外界刺激或運動后被激活，通過自我復制進行細胞池的回補，通過增殖、分化進行骨骼肌的修復和增粗肥大（Le Moal et al.，2017）。細胞信號分子在運動后衛星細胞重塑過程中發揮的作用基本與信號通路相類似。研究發現，在衛星細胞分化階段，HGF出現了負調控衛星細胞融合進入肌纖維。

3 結論和展望

本研究綜述了運動對細胞信號分子促進骨骼肌肥大和衛星細胞激活、增殖、分化等的影響，運動或細胞信號分子都具有決定衛星細胞命運的作用（Verbrugge et al.，2018）。運動后骨骼肌肥大的內在機制研究有助于對人體運動積累的本質和運動能力提升的根源探索，骨骼肌衛星細胞重塑的研究將有利于改善衰老引起的骨骼肌丟失癥狀，為治療骨骼肌萎縮等相關疾病提供研究思路（Lee et al.，2019）。

本研究提出1）運動可有效刺激多種細胞信號分子的分泌，IGF1-Akt-mTOR通路和myostatin-smad通路的研究較為深入，而angiotensin-bradykinin信號通路的研究深度不夠，運動促骨骼肌肥大機制的探究主要研究對象為肌纖維，缺少對毛細血管等其他組織的研究。2）運動對IL-6、HGF、FGF-2的影響研究，主要通過基因過表達和基因敲除技術及運動干預等研究方法，而對于運動是如何刺激IL-6促進PI3K正向激發、HGF和FGF-2是如何作用于MAPK而促進骨骼肌蛋白質合成的研究較少，因而促進骨骼肌肥大的機制還需進一步挖掘。3）由于衛星細胞在組織中含量少和提取技術不夠成熟等多種客觀原因，運動促進衛星細胞激活的研究，多為細胞實驗和基因技術研究，運動長期干預的研究較少。4）多個細胞信號分子共同參與骨骼肌肥大過程，單一分子的敲除或過表達研究無法揭示其內在規律，因而建議采用誘導性多能干細胞“山中因子”（Takahashi et al.，2006）的篩選方式（從20個有效因子中篩選出真正作用的4個因子），根據運動后骨骼肌肥大和衛星細胞重塑所涉及的相關交集分子和“高頻”基因進行篩選，以期有新的研究發現。