肌肉mTORC1过度激活减弱了耐力训练的功能适应性,尽管线粒体和脂质谱发生改变

Hyperactive muscle mTORC1 attenuates functional adaptations to endurance training despite alterations in mitochondrial and lipid profiles

作者信息Hanna Kalenta, Erik D Marchant, Sean P Kilroe, Rosario Maroto, Jacquelyn T May, Vladislav Bugay, Trevor B Romsdahl, Jennifer J Linares, Mandy R Hinojosa, Zhao Lai, William K Russell, Blake B Rasmussen
PMID41979886
发布时间2026-05-01
DOI10.1152/japplphysiol.00730.2025

摘要

雷帕霉素机制靶蛋白复合物I(mTORC1)是细胞生长与代谢的关键调节因子,其活性随衰老而增强。mTORC1的过度激活与肌肉减少症(sarcopenia)和线粒体功能障碍的病理机制相关。研究表明,运动训练能够改善肌肉减少症患者的肌肉质量与功能。然而,目前尚不清楚过度活跃的mTORC1是否会改变运动训练诱导的适应性反应。本研究通过使用mTORC1过度激活的小鼠模型[肌肉特异性敲除含DEP结构域蛋白5(DEPDC5 mKO)],探究了耐力训练对肌肉功能及代谢的影响。经过8周运动训练后,尽管生理功能未发生改变,DEPDC5 mKO小鼠的线粒体活性和胫骨前肌(TA)质量均有所增加。此外,DEPDC5 mKO小鼠中mTORC1下游靶点核糖体蛋白S6的磷酸化呈下降趋势,这可能是导致功能适应性缺失的原因之一。同时,DEPDC5 mKO小鼠的甘油三酯(TGs)和磷脂酰胆碱(PCs)水平降低,提示线粒体活性增强可能导致脂质燃料利用增加及脂膜组成改变。我们得出结论:尽管肌肉中过度活跃的mTORC1能增强线粒体呼吸并改变脂质代谢,但可能减弱对耐力运动训练的功能适应性。**创新与意义** 在肌肉mTORC1过度活跃的小鼠中,耐力运动训练虽未引起生理功能变化,却与线粒体活性及TA肌肉质量的增加相关。这些现象可能归因于DEPDC5 mKO小鼠运动训练后自噬相关信号通路的改变以及mTORC1下游靶点核糖体蛋白S6磷酸化的降低。磷脂酰胆碱(PCs)和甘油三酯(TGs)的减少可能表明,由于线粒体活性增强,脂质燃料利用增加且脂膜组成发生改变。

实验方法

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