分子运动生理学的新视野

骨骼肌作为分泌器官

早在半个多世纪以前，就有人推测存在一种与运动相关但来源未知的体液因子，可能以内分泌方式调节血糖水平，且这种作用并不依赖于胰岛素（Goldstein, 1961）。尽管这种调节作用不太可能仅由单一因子介导，当前积累的大量证据表明，骨骼肌本身在运动过程中可以作为一种分泌器官，其释放的细胞因子（cytokines）和其他具有代谢活性的肽类统称为”肌源性因子（myokines）”。

这些肌源性因子可进入血液循环，进而对脂肪组织、肝脏、肠道和胰腺等器官产生广泛的代谢效应，并在骨骼肌局部以自分泌/旁分泌方式发挥调节作用（Pedersen and Febbraio, 2012）。例如，IL-6 就是一种细胞因子，它可以直接刺激骨骼肌对葡萄糖的摄取（Glund et al., 2007），也可间接作用于肠道的L细胞与胰腺的α细胞，从而改善β细胞功能与胰岛素分泌（Ellingsgaard et al., 2011）。此外，在IL-6缺失小鼠中，运动对运动后胰岛素敏感性的改善作用被完全消除（Ellingsgaard et al., 2011）。

IL-6 只是众多与骨骼肌相关的细胞因子之一，这些因子可能在运动适应过程中发挥多种功能，例如促进肌肉肥大与血管新生（Pedersen and Febbraio, 2012）。然而，即使在静息状态下，骨骼肌的代谢状态也会影响全身代谢稳态。体外实验显示，当胰岛β细胞暴露于胰岛素抵抗型骨骼肌细胞分泌产物时，其对葡萄糖刺激的胰岛素释放能力会被抑制；而当暴露于胰岛素敏感型肌细胞的分泌物时则不会（Bouzakri et al., 2011）。

最近发现的一种新型肌源性因子 irisin（鸢苷酸刺激分泌肽），可激活白色脂肪的“棕色化”过程，从而提升能量消耗、缓解由饮食引发的胰岛素抵抗（Boström et al., 2012）。虽然该发现最初是基于骨骼肌中过表达PGC-1α（而非运动收缩本身）所得出的结果，但后续研究发现：在人类和啮齿类动物的运动训练中，血浆中 irisin 的浓度略有升高；当抑制 irisin 的功能时，会削弱运动对白色脂肪组织重塑的适应性影响（Boström et al., 2012）。

由此可见，骨骼肌作为分泌器官不仅为转化医学研究提供了广阔前景，也为探索运动引发的器官间信号互作机制提供了新路径。然而，目前仍不清楚该类调节机制的整体范围。利用计算生物学方法对人类骨骼肌中所有表达基因进行分析时，基于蛋白质中存在用于内质网靶向的信号肽以及跨膜结构，发现超过300种潜在的分泌蛋白（Bortoluzzi et al., 2006），其中近四分之一尚未被功能注释。

更重要的是，由于这些DNA文库是基于静息状态下的骨骼肌转录物构建的，因此**某些低表达但对运动高度敏感的基因转录物（如 IL-6）**可能被遗漏（即出现假阴性结果）。

因此，考虑到大量潜在的分泌蛋白仍有待发现，未来将有更多重要靶点浮出水面。

定期运动对生活方式相关慢性疾病所产生的代谢效益和治疗作用早已被确立，然而，骨骼肌质量与代谢功能发生适应性变化的分子基础，至今仍是研究的热点领域。运动所产生的多效性生物反应，以及其在代谢层面与分子层面复杂的适应机制，提示我们：并不存在唯一的信号通路能够完全调控运动训练所引发的所有生理适应。通过机制研究，科学家已识别出多种关键因子，它们参与调控健康骨骼肌表型的维持。然而，当前尚未能确定这些分子通路是否具备作为药物干预靶点的可行性。

从另一种角度来看，未来的治疗潜力或许并不完全依赖药物，而是可以通过优化针对性的运动干预和训练处方来实现。从转化医学的视角出发，这意味着：我们需要依据运动方式、强度和持续时间等要素，来定义其特定的分子特征图谱，以在存在某些代谢障碍或肌肉功能障碍的个体中，精准优化有氧或力量训练的适应效应。在这个意义上，个体化、靶向性的运动干预策略未来可能会作为公共健康政策中现有广义运动推荐的有力补充，特别是用于解决生活方式相关慢性病中存在的分子缺陷。

最终，运动科学与分子生物学等交叉学科的结合，正在为我们打开一扇新的研究视野。这不仅提升了训练适应机制的解析能力，也为科学化、机制驱动的运动处方制定提供了坚实的基础，具有深远的转化医学意义。