Glutamine-driven reductive TCA cycle metabolism supports aged muscle stem cell function via de novo lipogenesis

作者信息David E Lee, Lauren K McKay, Akshay Bareja, JiaCheng Yang, Wentao He, Demitrius A Hill, James R Bain, Shihuan Kuang, Guo-Fang Zhang, Christopher B Newgard, James P White
PMID42135577
期刊Nat Aging
发布时间2026-05
DOI10.1038/s43587-026-01120-3

摘要

肌少症及与年龄相关的肌肉力量和再生能力下降直接导致自主性丧失,住院风险增加及医疗资源使用率上升。与骨骼肌老化相关的关键细胞表型之一是驻留肌肉干细胞(MuSCs)或卫星细胞功能与数量的衰减。MuSC活化引发细胞结构剧变和代谢重编程,包括线粒体生物合成和糖酵解增强。尽管这些变化旨在提升能量产出,但MuSC激活阶段的高能量需求可能无法完全满足。本研究通过小鼠体内外实验,揭示了谷氨酰胺酶对MuSC功能随年龄变化的作用机制。结合荧光激活细胞分选(FACS)分离技术、代谢组学及稳定同位素示踪,我们发现随年龄增长,谷氨酰胺经三羧酸(TCA)循环的还原性(逆时针方向)通量下降——该通路是MuSCs构建细胞脂肪酸储备(维持其功能必需生物质)的关键途径。