骨骼肌萎縮防治研究進(jìn)展

[摘要] 骨骼肌萎縮是指骨骼肌質(zhì)量的減少及肌肉功能的降低，常見原因包括長期營養(yǎng)不良、局部肢體或者全身性的運(yùn)動(dòng)減少或者缺失、失神經(jīng)支配等。查明病因并去除致病原因是預(yù)防和治療疾病的重要前提，而對于廢用性骨骼肌萎縮、增齡性骨骼肌萎縮這些在致肌萎縮因素?zé)o法避免或在一段時(shí)期內(nèi)無法去除的情況下，如何防治骨骼肌萎縮尤顯意義深遠(yuǎn)。本文從中藥、西藥、生物制品以及電磁刺激、熱應(yīng)激治療、針灸和基因治療等方面綜述了肌肉萎縮防治的研究成果，也強(qiáng)調(diào)了運(yùn)動(dòng)鍛煉防治肌萎縮的重要作用。

[關(guān)鍵詞] 骨骼肌萎縮；預(yù)防；治療；機(jī)制

[中圖分類號] R68 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1673-7210（2017）03（c）-0034-04

Review on prevention and treatment of skeletal muscle atrophy

XU Shousheng

College of Human Kinesiology， Beijing Sport University， Beijing 100084， China

[Abstract] Skeletal muscle atrophy refers to the mass loss and the functional incapacitation of the muscle， which usually caused by the long time of malnutrition， single limb uselessness， or denervation. It is essential to find out the causes or the etiology and to cancel them for the effective treatment and prevention of the diseases. As to the skeletal muscle atrophy caused by the weightlessness， uselessness or aging， the conditions are unavoidable or can′t be removed for a special duration， which was deserved to study in the long run. The article summarized the research findings on the skeletal muscle atrophy prevention and treatment in different fields such as Chinese traditional medicines， western medicines， biological products， acupuncture， gene treatment and so on. Further more， different exercises were emphasized which were crucial to prevent and even to treat the skeletal muscle atrophy.

[Key words] Skeletal muscle atrophy； Prevention； Treatment； Mechanism

骨骼肌萎縮（簡稱肌萎縮）主要是指骨骼肌質(zhì)量減少、肌肉功能的降低，肌萎縮的發(fā)生是骨骼肌蛋白質(zhì)降解與合成出現(xiàn)負(fù)平衡的綜合表現(xiàn)，影響因素包括相關(guān)激素變化、活性氧組織水平變化以及細(xì)胞凋亡等[1-3]。導(dǎo)致肌萎縮的常見原因有長期營養(yǎng)不良、全身性或局部肢體的運(yùn)動(dòng)減少或缺失、失神經(jīng)支配等，查明和去除致病原因是治療和預(yù)防疾病的重要前提。由于長期營養(yǎng)不良導(dǎo)致的骨骼肌萎縮在去除病因、持續(xù)補(bǔ)充全面營養(yǎng)的情況下，就可以逐步改善。而對于致肌萎縮因素?zé)o法避免（如太空飛行、老年退行性變化）或暫時(shí)無法去除（如骨折術(shù)后患肢外固定）的情況下，發(fā)生的如廢用性骨骼肌萎縮、增齡性骨骼肌萎縮，如何有效防治尤顯意義深遠(yuǎn)。本文從西藥、中藥、生物制品以及電磁刺激、針灸和基因治療等方面綜述肌肉萎縮防治的研究成果，同時(shí)強(qiáng)調(diào)不同的運(yùn)動(dòng)鍛煉在防治肌萎縮中的重要作用。

1 藥物治療

當(dāng)前缺乏專門用于防治廢用性肌萎縮的藥物，但臨床發(fā)現(xiàn)一些原本用于治療哮喘、高血壓等疾病的藥物卻顯現(xiàn)出防治肌萎縮的功效。近年來藥物防治廢用性肌萎縮的研究和臨床觀察日益受到關(guān)注。

1.1 中藥治療

骨骼肌處于動(dòng)態(tài)的新陳代謝之中，肌肉的合成需要原料和底物，也需要調(diào)節(jié)，中醫(yī)強(qiáng)調(diào)“藥食同源”，利用中醫(yī)藥防治廢用性肌萎縮是我國的一大特色。當(dāng)歸、銀杏葉、川芎、黃芪、冬蟲夏草等多被用來防治廢用性骨骼肌的萎縮。孫亞志等[4]觀察了以具有活血功效的當(dāng)歸、桂枝為主要成分的強(qiáng)肌中藥改善后肢去負(fù)荷大鼠比目魚肌血流量和肌肉力學(xué)的情況，為航天防護(hù)肌肉萎縮提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。國外學(xué)者對防護(hù)失重引起的肌萎縮措施和方法同樣進(jìn)行了大量的研究。美、蘇航天器上曾采用的主要防護(hù)手段是體育鍛煉，體育鍛煉對防止肌萎縮有一定的良好效果，但會占用航天員許多寶貴的工作時(shí)間。經(jīng)過幾十年的探索，組藥配方和加工工藝不斷改善，新推出的防治肌萎縮中藥制劑一直應(yīng)用于保障一線。

主要化學(xué)成分包括黃酮類、萜類、氨基酸類等多種物質(zhì)的銀杏葉提取物EGB761具有降低病損性細(xì)胞凋亡速度、抑制蛋白酶C等作用，黃智[5]指出EGB761能明顯提高廢用性萎縮骨骼肌的濕重、總蛋白含量，提高Na+-K+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性，對廢用性肌萎縮的發(fā)生具有一定的抑制作用，在一定的劑量范圍內(nèi)具有明顯的量效關(guān)系。

具有活血化瘀、擴(kuò)冠、抑制血小板聚集、擴(kuò)張血管等作用的川芎嗪和具有活血、滋補(bǔ)功效的黃芪對失重導(dǎo)致肌纖維mATPase活性升高有顯著的抑制作用，對失重狀態(tài)下慢肌向快肌的轉(zhuǎn)化以及失重性肌萎縮均有明顯的對抗作用，它們很可能成為預(yù)防和治療失重性肌萎縮的理想藥物[6]。丹參、刺五加、熟地、杜仲等多味中草藥組成不同的方劑，被用于失重狀態(tài)下大鼠機(jī)能干預(yù)的研究，積累了豐富的科學(xué)資料[7]。

用冬蟲夏草提取液灌胃進(jìn)行大鼠尾部懸吊廢用性肌萎縮干預(yù)效果的研究中發(fā)現(xiàn)，冬蟲夏草中D-甘露醇和多糖類物質(zhì)是免疫增強(qiáng)劑和調(diào)節(jié)劑，可以防止骨骼肌廢用大鼠的免疫系統(tǒng)機(jī)能衰退。冬蟲夏草可以減輕肌肉廢用后心臟泵血功能的減退、蟲草素能夠降低肌細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度、對肌梭的興奮作用而具有顯著的防治骨骼肌廢用性萎縮的功效[8]。金曄華等[9]在用通過中醫(yī)辯證采用補(bǔ)腎健脾方，探討了該方劑對地塞米松誘導(dǎo)大鼠骨骼肌萎縮的影響。傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)在用藥方面重視相生相克和配伍，開發(fā)中藥和研究中藥，一個(gè)方面是提取和觀測中藥的有效成分或者主要成分，另一方面是相關(guān)中藥成分的復(fù)方研制，從傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)寶藏中挖掘防治骨骼肌萎縮的有效方法。

1.2 西藥及生物制品的治療

骨骼肌蛋白質(zhì)的分解代謝、合成過程受到體內(nèi)許多激素、細(xì)胞因子、蛋白酶體抑制劑的影響和調(diào)控。廢用狀態(tài)下的骨骼肌不論其血液循環(huán)，還是局部的調(diào)節(jié)物質(zhì)均會發(fā)生相應(yīng)變化。同化類調(diào)節(jié)物質(zhì)的減少或者異化類調(diào)節(jié)物質(zhì)的增多，是肌萎縮的形成因素之一。針對促合成代謝調(diào)節(jié)物質(zhì)減少的情況，補(bǔ)充適量的生長因子對防治肌萎縮不失為一種有效的方法。

1.2.1 胰島素樣生長因子 胰島素樣生長因子（IGF）是70個(gè)氨基酸殘基組成的多肽，分為IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ兩類，IGF-Ⅰ可以增加骨骼肌蛋白的合成。Zdanowicz等[10]利用IGF-Ⅰ與內(nèi)源性結(jié)合蛋白3（BP3）的復(fù)合物治療后肢懸吊10 d大鼠的廢用性肌萎縮，發(fā)現(xiàn)IGF-Ⅰ和BP3可以減少肌蛋白的分解，顯著恢復(fù)大鼠的體重和肌肉量。

1.2.2 肝細(xì)胞生長因子 肝細(xì)胞生長因子（HGF）于1984年從肝切除后的殘余肝組織中被發(fā)現(xiàn)，其活性不具有種屬特異性。HGF能刺激多種類型細(xì)胞分化、增殖、遷移及形態(tài)的發(fā)生，促進(jìn)血管新生。黃炎等[11]觀察HGF對大鼠后肢石膏固定4周后的腓腸肌濕重及收縮功能的影響，發(fā)現(xiàn)局部注射HGF能顯著提高廢用性萎縮腓腸肌的收縮功能和肌肉濕重，對防治廢用性萎縮有明顯效果。HGF對骨骼肌的作用機(jī)理可能是通過減少肌球蛋白和肌動(dòng)蛋白的分解代謝、有效抑制骨骼肌廢用時(shí)慢肌纖維向快肌纖維的轉(zhuǎn)換、骨骼肌廢用時(shí)促進(jìn)肌衛(wèi)星細(xì)胞的增殖與分化等。

1.2.3 鹽酸克侖特羅 鹽酸克侖特羅為選擇性β2腎上腺素受體激動(dòng)劑，臨床上主要用于治療哮喘和支氣管痙攣，又名氨哮素。當(dāng)其大劑量應(yīng)用時(shí)，氨哮素可增強(qiáng)肌肉發(fā)育，降低脂肪沉積，因此又稱“瘦肉精”。研究證明，給成年人每天120 μg是安全劑量，氨哮素能抑制失神經(jīng)肌肉纖顫電位衰減和肌纖維截面積縮小，抑制肌蛋白喪失。Herrera等[12]將大鼠后肢懸吊2周，每天給予氨哮素注射治療發(fā)現(xiàn)，懸吊加氨哮素組大鼠的比目魚肌、趾長伸肌的質(zhì)量下降明顯低于尾懸吊組，顯示出有效地抑制因廢用性肌萎縮的效果。

1.2.4 氯化膽堿 補(bǔ)充氯化膽堿可能對于神經(jīng)-肌肉接頭的神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿的合成有一定的益處。高云芳等[13]發(fā)現(xiàn)氯化膽堿對模擬失重條件下大鼠比目魚肌慢肌纖維向快肌纖維的轉(zhuǎn)化與模擬失重引起的肌萎縮均有顯著的對抗作用，并指出氯化膽堿在離體實(shí)驗(yàn)中能夠興奮蟾蜍的肌梭，能明顯抑制廢用的梭內(nèi)肌mATPase活性升高，提示對肌梭的興奮作用可能是氯化膽堿抑制骨骼肌萎縮的機(jī)制之一。此外，肌肉在廢用狀態(tài)下存在著神經(jīng)-肌肉接點(diǎn)功能的退化跡象，因此，氯化膽堿有可能通過增加神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿、改善神經(jīng)-肌肉接點(diǎn)功能，或者影響大鼠比目魚肌內(nèi)動(dòng)脈的擴(kuò)張來等多種途徑而改善肌萎縮。有研究顯示，周圍神經(jīng)釋放的乙酰膽堿可能具有肌肉營養(yǎng)因子的作用，這種作用可能通過抑制肌肉的膠元合成和減少溶酶體蛋白水解，從而達(dá)到減輕肌萎縮和肌纖維化程度的效用[14-15]。

其他用于防治廢用性肌萎縮的藥物還有重組人生長激素（rhGH）、促腎上腺激素釋放因子2受體（CRF2R）激動(dòng)劑、癸酸諾龍、肌酸、氯沙坦[16]、維生素D[17]、亮氨酸等。另外，近年還有研究報(bào)道維生素E、白藜蘆醇、線粒體營養(yǎng)素對動(dòng)物肌萎縮都有較好的對抗作用。這些藥物對不同致廢用形式的肌萎縮、對不同月齡的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物或者不同年齡的人分別顯現(xiàn)不同的防治效果。

2 物理治療

針灸、電磁療儀、缺血預(yù)處理等方法都被用于肌萎縮防治的嘗試。

2.1 電刺激治療

不論是失重條件下肌梭傳入神經(jīng)沖動(dòng)減少，還是因神經(jīng)損傷導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)神經(jīng)電信號傳出受阻，骨骼肌纖維因?yàn)閱适е渖窠?jīng)信號而處于去功能化狀態(tài)，同時(shí)失去神經(jīng)營養(yǎng)性作用。許多研究者選用不同頻率和強(qiáng)度的電刺激進(jìn)行治療，取得一定效果，提示被動(dòng)運(yùn)動(dòng)、電刺激具有一定的減緩尾吊大鼠比目魚肌萎縮的作用，并且被動(dòng)運(yùn)動(dòng)有助于預(yù)防肌肉粘連；低頻電刺激可以部分地對抗模擬失重使肌肉萎縮及肌梭的傳入沖動(dòng)減少等變化。Chang等[18]選擇肌濕重、肌纖維直徑和肌纖維組成為指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)脈沖式磁療能一定程度上減緩肌肉重量的減輕，增加肌纖維直徑。目前嘗試的物理療法還有局部肌肉按摩和震動(dòng)，包繞緊扎在患肢上的電磁療設(shè)備通電以后除了給肢體按摩外，同時(shí)該束帶還具有熱敷功能，效果有待量化確證。

2.2 針灸及拔罐治療

針灸和拔罐在疾病的預(yù)防及治療方面有著獨(dú)特的效果。臨床觀察，針灸及拔罐對廢用性肌萎縮的治療也有顯著的效果。有研究對70例下肢骨折固定術(shù)后的患者行針配合頭穴按摩治療，發(fā)現(xiàn)患肢的周徑及肌力較對照組有顯著的提高；嘗試七星針叩刺加拔罐治療局限性肌萎縮也取得了良好效果[19]。

2.3 血管阻塞治療及熱應(yīng)激治療

缺血/再灌注對于器官的應(yīng)激是有益的，在這個(gè)過程中會有熱休克蛋白產(chǎn)生。缺血/缺氧預(yù)處理可激發(fā)機(jī)體內(nèi)源性保護(hù)機(jī)制，對隨后嚴(yán)重的缺血、缺氧產(chǎn)生一定的預(yù)防和保護(hù)作用。適度的間斷性血管阻塞可以誘導(dǎo)體內(nèi)生長因子的分泌增加，促進(jìn)骨骼肌增生。間斷的血管阻塞，使該動(dòng)脈所供應(yīng)的組織暫時(shí)性缺血缺氧，開放血管，原本短時(shí)間缺血缺氧的組織得到一個(gè)血液再灌注的效果。Takarada等[20]對交叉韌帶修復(fù)術(shù)的患者術(shù)后第3天開始到第14天每天行大腿近端血管阻塞，結(jié)果表明缺血預(yù)處理能有效抑制術(shù)后肢體制動(dòng)引起的骨骼肌萎縮。胡躍林等[21]以大鼠比目魚肌為觀察對象，研究結(jié)果也支持缺血預(yù)處理能明顯減輕大鼠骨骼肌缺血/再灌注損傷的程度的觀點(diǎn)。

熱應(yīng)激治療也能夠有效的發(fā)揮抗肌萎縮的作用。Natio等[22]發(fā)現(xiàn)經(jīng)過熱應(yīng)激預(yù)處理后的大鼠尾吊的肌萎縮發(fā)生程度較單純懸吊組的肌萎縮程度明顯減輕，同時(shí)肌蛋白及熱休克蛋白72等的含量明顯高于單純尾吊組。熱應(yīng)激治療可以誘導(dǎo)熱休克蛋白的表達(dá)，提高骨骼肌質(zhì)量和蛋白含量，對于預(yù)防和治療廢用性肌萎縮具有積極意義。

3 基因治療

廢用性骨骼肌的萎縮發(fā)生在一定的條件之下，例如骨骼肌處于失重或微重力、失去神經(jīng)支配等情況。外因總是通過機(jī)體內(nèi)因而起作用。同樣是骨骼肌長時(shí)間失去運(yùn)動(dòng)，但是也有幾乎不發(fā)生肌萎縮、沒有出現(xiàn)影響到肌肉收縮功能的現(xiàn)象。陜西渭南地區(qū)的達(dá)烏爾黃鼠每年有5～6個(gè)月的冬眠期骨骼肌處于廢用狀態(tài)，但冬眠時(shí)及冬眠后動(dòng)物并未發(fā)生明顯的骨骼肌萎縮現(xiàn)象，如四肢軟弱無力，甚至不能行走等。王琦等[23]用尾部懸吊法成功建立了達(dá)烏爾黃鼠后肢廢用模型，研究發(fā)現(xiàn)在廢用狀態(tài)下達(dá)烏爾鼠比目魚肌沒有發(fā)生明顯的萎縮。但是梭內(nèi)肌、梭外肌纖維的mATPase活性均明顯增強(qiáng)，肌纖維發(fā)生了類似大鼠廢用性肌萎縮狀態(tài)下的類型轉(zhuǎn)化。而同時(shí)進(jìn)行的SD大鼠尾部懸吊后肢廢用模型卻出現(xiàn)明顯的肌肉萎縮。其他有冬眠或半冬眠習(xí)性的熊、美洲的一種鹿等在冬眠期結(jié)束時(shí)運(yùn)動(dòng)功能依然很好?；谏鲜霈F(xiàn)象許多研究者把焦點(diǎn)逐漸集中了動(dòng)物的基因方面。另有研究發(fā)現(xiàn)，大鼠衛(wèi)星細(xì)胞的異體移植具有較明顯的延緩失神經(jīng)骨骼肌萎縮進(jìn)程的作用[24-25]。

防治骨骼肌萎縮的嘗試方法還有許多。適宜的運(yùn)動(dòng)及功能鍛煉對骨骼肌萎縮防治有重要作用，體現(xiàn)了“運(yùn)動(dòng)是良醫(yī)”治“未病”效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝于“治已病”的特點(diǎn)。常用的功能訓(xùn)練包括耐力訓(xùn)練、被動(dòng)運(yùn)動(dòng)、阻力訓(xùn)練等。周圍神經(jīng)損傷后的肌力增強(qiáng)訓(xùn)練對神經(jīng)和肌肉功能的恢復(fù)都有促進(jìn)作用。被動(dòng)肌牽張刺激可促進(jìn)肌肉蛋白合成，抑制肌肉分解，對肌萎縮也有一定促進(jìn)恢復(fù)的作用。

總之，對于廢用性骨骼肌萎縮現(xiàn)象，應(yīng)該預(yù)防為主，樹立“治未病”的理念，未病先防，既病防變，積極探索肌肉萎縮的機(jī)制，探討有效的防治方法。

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（收稿日期：2017-01-05 本文編輯：李岳澤）