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线粒体、免疫力和运动：对抗年龄相关性肥胖的新目标
最近審查：09.08.2025
来自美国国家心肺血液研究所（NHLBI, NIH）的科学家——金马、安妮·孙、尤林·孙、平原王和保罗·黄——在《内分泌与代谢趋势》上发表了一篇评论，其中总结了线粒体先天免疫信号在骨骼肌如何适应运动和获得对肥胖和衰老的代谢抵抗力中发挥的关键作用的证据。
问题
传统上，运动后的炎症反应被认为是肌肉微损伤的“副作用”。但越来越多的证据表明，受控的免疫反应对于重建肌肉代谢程序至关重要——它可以减少脂肪储存，改善胰岛素敏感性，并增强细胞对压力的抵抗力。
CGAS–STING–NF-κB骨架
CHCHD4 和 TRIAP1 减少
随着定期锻炼，骨骼肌线粒体中参与线粒体稳态的两种蛋白质 CHCHD4 和 TRIAP1 的水平会降低。
CGAS–STING 的激活
这些蛋白质的缺乏会导致线粒体 DNA“泄漏”到细胞质中，并被 cGAS（环磷酸鸟苷-腺苷酸合酶）传感器识别。
CGAS 产生第二信使 cGAMP，其激活内质网上的 STING 适配器。
NF-κB通路的纳入
STING 依赖性激酶级联触发转录因子 NF-κB，其调节负责线粒体生物合成、血管生成和抗氧化保护的基因表达。
生物效应
适应训练
刺激新的线粒体和毛细血管网络的形成，提高肌肉的有氧能力。
代谢阻力
患有 CHCHD4 单倍体不足的突变小鼠尽管食用高热量饮食，但在晚年仍不会患上肥胖症。
细胞弹性
抗氧化酶和分子伴侣（Hsp70、MnSOD）的启动基因可增强对氧化和热应激的抵抗力。
作者声明
马金说：“我们首次汇总了证据，证明先天免疫的线粒体传感器不仅仅介导炎症，而且还能驱动关键的代谢适应运动。”
Paul Hwang 补充道：“针对肌肉中的 cGAS–STING 通路是开发‘分子运动’的一种有希望的途径，可以为无法运动的患者提供一些运动益处。”
广播前景
- 健身模拟物：小分子 STING 激动剂或 CHCHD4/TRIAP1 修饰剂可以模拟运动的效果。
- 代谢性疾病治疗。刺激该轴可能成为治疗老年肥胖症、2型糖尿病和肌肉减少症的新策略。
- 改善恢复。增强线粒体的弹性将加快受伤和手术后的康复。
这项研究强调了线粒体和先天免疫的双重性质：除了抵御病原体之外，它们还是将身体活动与代谢健康和压力恢复能力联系起来的信号枢纽。