需要节能吗? 这种酶可能有所帮助

无论你是进入马拉松比赛的主场还是试图在最后一段楼梯上拖着你的杂货,你都会推,推,当你认为你再也不能推动时,你的身体会召唤出一些额外的能量帮助你度过难关 它从何而来? 一项新研究表明,我们线粒体中的一种酶有助于从这些细胞发电站中获取能量储备。 理论上,某些膳食补充剂可以帮助一些人获得这种额外的力量,但研究人员警告说,新的工作并不能证明这一点。

所讨论的酶,肉毒碱乙酰转移酶(CrAT),停留在线粒体内。 它的工作是将一种关键的代谢分子转化为一种叫做乙酰肉碱的不同化合物。 但CrAT是矛盾的,它也可以协调相反的反应,打破acetylcarnitine。

为了深入研究CrAT在能源生产中的作用,北卡罗来纳州达勒姆杜克大学的代谢生理学家Deborah Muoio及其同事通过让他们在啮齿动物大小的跑步机上跑步来测试两组老鼠的耐力。 一组动物的肌肉缺乏CrAT; 另一种产生正常量的酶。 然后研究人员通过加速跑步机迫使老鼠更加努力地工作。 无论跑步机是逐渐加速还是突然加速,没有肌肉CrAT的老鼠首先动摇。

研究人员得出结论,那些跑步机结果表明,当肌肉燃气不足时,他们会转向乙酰肉碱,释放出能量产生反应所需的代谢原料。 研究人员希望确定提高乙酰肉碱水平是否可以刺激这一过程并改善动物的表现。 Muoio及其同事首先尝试对从小鼠身上移除的腿部肌肉进行实验,并刺激收缩,直到他们的力量减少一半来测量疲劳。 当组织开始表现出50%的疲劳时,将化合物添加到对照小鼠腿部的肌肉中。 相比之下,乙酰肉碱对缺少CrAT的小鼠的肌肉没有影响。

然后,研究人员又回到了与整只动物一起工作的过程中,将一种乙酰肉碱的化学亲属加入到提供给同一组两只小鼠的水中。 研磨该混合物4周后,对照动物可以比实验开始前进一步运行27%。 但研究人员今天在线细胞代谢报告显示,肌肉中缺乏CrAT的老鼠的耐力没有提高。

Muoio及其同事还调查了同一机制是否适用于人。 在一个只需要局部麻醉的简单程序中,他们从训练过的运动员和同年龄的普通人那里采集肌肉样本。 他们发现运动员的肌肉组织中携带更多的CrAT。

研究人员说,研究结果表明,乙酰肉碱和CrAT为肌肉疲劳提供了一种选择。 “考虑它的一种方法是它提供备用油箱,”Muoio说。 “我们认为,当能源需求突然发生变化时,它就能发挥作用。”

该研究“确实有助于我们了解这种酶的作用以及乙酰肉碱可用性的作用,”澳大利亚墨尔本大学的生理学家Mark Hargreaves表示,他与该研究无关。 然而,英国诺丁汉大学医学院的分子生物学家Tim Constantin-Teodosiu表示,多年的研究表明该研究的作者情况落后。 在能量短缺期间,乙酰肉碱不会释放关键的代谢分子,而是将分子藏匿,使其不会干扰产生能量的反应。 “我们不相信乙酰肉碱是肌肉代谢的调节剂,或肉毒碱乙酰转移酶是一种调节剂。”

乙酰肉碱和相关的化合物肉碱是广泛使用的膳食补充剂。 虽然研究人员已经在小鼠和人类的其他实验中测试了这两种化合物,但他们还没有证实可以提高肌肉的耐力。 “我并不是说每个人都应该服用肉毒碱补充剂,”Muoio警告说。 然而,她指出,他们可能会使一些肉毒碱或CrAT水平下降的人受益,例如老年人和肥胖或患有糖尿病的人。