肌少症的发病机制有哪些?
肌少症的发病机制复杂,涉及蛋白质稳态失衡、神经肌肉功能衰退、激素水平变化、炎症反应、氧化应激、遗传因素及生活方式影响等多个方面,具体如下:
一、蛋白质稳态失衡
蛋白质代谢失衡是骨骼肌萎缩的直接原因。随着年龄增长,蛋白质合成减少,分解代谢增强,导致肌肉质量下降。这一过程受多种因素调控:
1、泛素-蛋白酶体系统:作为蛋白质水解的主要途径,在肌肉衰老中起关键作用。老化肌细胞接受胰岛素作用后,蛋白生成能力显著降低,进一步加剧蛋白质流失。
2、自噬-溶酶体系统:参与细胞内蛋白质的降解与再利用。老化过程中,自噬功能下降,导致异常蛋白质积累,影响肌肉细胞功能。
3、亮氨酰tRNA合成酶(LeuRS):LeuRS通过非典型作用控制衰老骨骼肌中的蛋白质稳态,并可能激活mTORC1信号转导通路,促进合成代谢。其功能异常可能导致蛋白质合成减少,加速肌少症发展。
二、神经肌肉功能衰退
神经肌肉系统的老化是肌少症的重要机制之一:
1、运动神经元丢失:70岁后,老年人运动神经元数量显著减少,α运动神经元丢失达50%,直接影响下肢功能。运动单位重塑导致纤维类型组成改变,Ⅱ型肌纤维(快肌纤维)更易通过凋亡途径死亡,进一步加剧肌肉力量下降。
2、神经肌肉接头变化:老化过程中,神经肌肉接头的传递效率降低,导致肌肉收缩反应减弱。
三、激素水平变化
多种激素水平的变化参与肌少症的发病:
1、胰岛素:老化肌细胞对胰岛素的敏感性下降,蛋白生成能力降低,影响肌肉合成。
2、雌激素:对肌少症的作用存在争议。部分研究提示雌激素可预防肌肉量丢失,但具体机制尚不明确。
3、雄激素:老年男性低睾酮水平与肌肉量、强度和功能下降密切相关。
4、生长激素和糖皮质激素:生长激素合成减少,糖皮质激素水平升高,可能干扰胰岛素或胰岛素样生长因子-1(IGF-1)的作用,促进肌肉分解。
四、炎症反应与氧化应激
炎症反应和氧化应激在肌少症发病中起重要作用:
1、促炎性细胞因子:如IL-6、TNF-α和C反应蛋白水平升高,与肌肉量、肌肉强度下降相关。这些细胞因子可促进肌肉蛋白水解,加剧肌肉萎缩。
2、活性氧(ROS):直接导致氧化损伤,破坏肌肉细胞结构,影响肌肉功能。
五、遗传因素
遗传因素在肌少症发病中具有一定影响:
1、风险基因:ACE、ACTN3、CAV、MTHFR、TRHR等基因通过调控肌肉中酶的活性、线粒体功能以及肌细胞完整性等,参与肌少症的发病过程。
2、表观遗传修饰:DNA甲基化、组蛋白修饰以及非编码RNA(如miR-181a)通过调控基因表达,影响卫星细胞再生功能,加剧肌肉分解代谢与衰老进程。
六、生活方式影响
生活方式对肌少症的发病具有重要影响:
1、运动减少:长期卧床或活动强度不足导致肌肉量和强度下降。阻抗运动可显著增加肌肉量、肌肉强度和肌肉质量。
2、营养状况:蛋白质摄入不足及肌纤维分解增加导致肌肉合成降低。老年人合成代谢率降低30%,营养不良和蛋白质摄入不足可进一步加剧肌肉萎缩。
3、吸烟与酗酒:不良生活习惯导致生理系统机能适应性下降,运动能力受损,形成恶性循环,降低体力活动水平。


