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积极有效地健身锻炼，只需要几个月的时间，我们就可以拥有强健发达的肌肉。但令人头疼的是，为了保持这种状态，我们必须坚持锻炼。当我们停止运动，肌肉蛋白质便开始分解，肌肉开始萎缩，因为闲置的肌肉会带来不必要的新陈代谢消耗。
对于长期卧床的人或者微重力条件下的宇航员，肌肉的萎缩是个大问题。萎缩，并不仅仅是停用或受伤带来的综合征，它也可能由多种疾病引起，比如肾衰竭、癌症和艾滋病。当足够多的肌肉损失后，恶性循环开始了，因为锻炼变得越来越困难，反过来使得肌肉闲置、进一步萎缩。
尽管人们花了多年时间研究解决办法，但是目前对付这种病人的唯一方法还是长期的理疗，包括举重锻炼等。然而这种办法对于极度虚弱和病重的人并不管用。
最近科学家正在为发明一种新药而努力，这种药可以在我们停止锻炼后，阻止身体肌肉萎缩。他们的目标是用这种药对付病人和老年人的虚弱现象，并使得人类可以进行长期的太空飞行。当然，这种药也会让更多的懒汉兴奋不已——即使躺在床上，也不用担心肌肉萎缩了。
肌肉“萎缩基因”
哈佛大学生物学家戈德堡从20世纪60年代末起开始研究肌肉萎缩。他和同行发现，肌肉萎缩并不是肌肉闲置或疾病的被动副作用，而是由一种复杂基因控制的主动过程。所以，一旦人们找出它是如何开启的，就可以把这个过程关闭。
戈德堡说：“那时我们还不知道肌肉萎缩的途径，但大约5年前我们的研究显示，不论是肌肉闲置、新陈代谢疾病，还是禁食触发的萎缩，其中起决定作用的生化过程是一样的。
这一过程涉及泛素－蛋白酶体途径，即身体用来清除细胞中无用蛋白质的机制。当这一机制激活后，泛素把“清除我”的标记加在肌肉蛋白质上。贴上标签的蛋白质随后被蛋白酶“吃掉”。蛋白酶呈桶形，是多种蛋白质的复合体，它可以将蛋白质分解为氨基酸，以备再利用。这一过程破坏了细胞内的肌纤维，但是并没有改变肌细胞的数量。只是使它们变薄变弱了。进一步的研究证实，至少有90个基因与这一萎缩过程有关。戈德堡称它们为“萎缩基因”。
尽管还不知道到底是哪些基因触发了肌肉萎缩，不过事实正逐步明朗，它们当中有两个基因对于该过程是至关重要的——2001年首次得到描述的Atroginl和muRFl。它们是萎缩过程中始终保持活跃的“萎缩基因”。它们为泛素连接酶编码，正是这种酶把“清除我”的标记附在蛋白质上。这两个基因在一般的肌肉中不活跃，但是在得病的动物身上活动水平急速上升。把它们都清除以后，肌肉的萎缩停止了。
控制萎缩的“开关”
2006年3月，珀杜大学的一个研究组称，他们发现了肌肉萎缩过程中的一个“开关”。而且他们还发现，现有的一种药物可以把这个开关关掉。
珀杜小组发现，当老鼠的肌肉萎缩过程开始后，体内ergl基因的活动水平上升。这种基因负责为骨骼和心肌组织中发现的一种钾通道蛋白质编码。在心肌中，该通道包含两种蛋白质变体：ergla和erglb，它们可以使心肌在每次跳动之后复位，从而保持心律。ergl基因若发生变异就会导致“长QT综合征”，心肌不能及时复位，甚至会导致猝死。
珀杜小组证明ergla变体促发了骨骼肌的萎缩。在那些由于不活动或癌症而萎缩的肌肉中，他们发现了很高水平的ergla。他们在老鼠肌细胞上添加为变体蛋白质编码的基因，从而使得细胞表面ergla钾通道的数量上升，这时萎缩就发生了。不过加入erglb相关基因并不会触发萎缩。
至关重要的是，珀杜小组知道现存的一种叫作阿司咪唑的抗阻胺剂可以阻断ergla通道。老鼠用了这种药后，几乎可以完全阻止那些不运动的肌肉发生萎缩，活动如常的动物甚至可以长出更多的肌肉。然而，阿司咪唑不仅阻断了骨骼肌中的ergla通道，还阻断了心脏中的通道，有可能引发长QT综合征。由于这一风险的存在，阿司咪唑在1999年被停用了。
如果想在这个方向上取得成功，研究人员就得找到既针对骨骼肌中ergla、又不会阻断心脏中ergla通道的方法。目前，小组正在研究用—种称作RNA干预的“基因沉默”技术来阻断ergla的作用。
与此同时，戈德堡和Regeneron小组还在分头开展工作。他们的方法有些不同：着眼于转录因子蛋白质，它可以控制其他基因的开或关。随后，戈德堡小组发现了可控制许多萎缩基因的Foxo，抑制它就可以阻止肌肉萎缩。目前的所有证据都表明，它是未来疗法的良好标靶。
惠氏制药公司的方法与上述途径截然相反。该公司最近开始在营养失调患者身上试验一种免疫疗法，目的是刺激肌肉生长，而非阻止萎缩。诱骗身体产生更多的肌肉组织的办法与关闭萎缩过程的办法殊途同归，而且这两种办法很可能存在关联。
疾病不再意味着虚弱
随着研究人员不断接近目标，这种药物的前景也使得人们愈来愈振奋。也许，用不了多久，长年卧床的病人可以吃这种药阻止肌肉萎缩，加速他们的康复；医生用它对付横隔膜萎缩，可以使病人尽早拿掉呼吸机：疾病不再意味着虚弱；人们再不需要漫长而痛苦的理疗来恢复肌肉力量；老年人可以像年轻人一样行走如常，维持生活自理能力。
抗萎缩药的前景也引起了美国宇航局的极大兴趣。据美国宇航局的火星计划估算，当宇航员到达这个红色星球之前，他们会损失25％的肌肉，这将使得他们变得虚弱，根本无法行走，更不要说穿上宇航服执行任务了。如果宇航员吃下这种抗肌肉萎缩的药物，在漫长的空间飞行中，就不会损耗肌肉。正因如此，戈德堡的工作得到了美国宇航局下属的国家空间生物医学研究所的资助。
当然，发达的肌肉并不代表一切。我们平时参加的耐力训练会产生各种各样的生理变化，比如肌肉血液供应改善、细胞中提供能量的线粒体增加等，通过锻炼，我们可以获得强健的体魄和更聪明的大脑。但是，仅仅维持肌肉的大小是无法带来这些好处的。
对于长期卧床的人或者微重力条件下的宇航员，肌肉的萎缩是个大问题。萎缩，并不仅仅是停用或受伤带来的综合征，它也可能由多种疾病引起，比如肾衰竭、癌症和艾滋病。当足够多的肌肉损失后，恶性循环开始了，因为锻炼变得越来越困难，反过来使得肌肉闲置、进一步萎缩。
尽管人们花了多年时间研究解决办法，但是目前对付这种病人的唯一方法还是长期的理疗，包括举重锻炼等。然而这种办法对于极度虚弱和病重的人并不管用。
最近科学家正在为发明一种新药而努力，这种药可以在我们停止锻炼后，阻止身体肌肉萎缩。他们的目标是用这种药对付病人和老年人的虚弱现象，并使得人类可以进行长期的太空飞行。当然，这种药也会让更多的懒汉兴奋不已——即使躺在床上，也不用担心肌肉萎缩了。
肌肉“萎缩基因”
哈佛大学生物学家戈德堡从20世纪60年代末起开始研究肌肉萎缩。他和同行发现，肌肉萎缩并不是肌肉闲置或疾病的被动副作用，而是由一种复杂基因控制的主动过程。所以，一旦人们找出它是如何开启的，就可以把这个过程关闭。
戈德堡说：“那时我们还不知道肌肉萎缩的途径，但大约5年前我们的研究显示，不论是肌肉闲置、新陈代谢疾病，还是禁食触发的萎缩，其中起决定作用的生化过程是一样的。
这一过程涉及泛素－蛋白酶体途径，即身体用来清除细胞中无用蛋白质的机制。当这一机制激活后，泛素把“清除我”的标记加在肌肉蛋白质上。贴上标签的蛋白质随后被蛋白酶“吃掉”。蛋白酶呈桶形，是多种蛋白质的复合体，它可以将蛋白质分解为氨基酸，以备再利用。这一过程破坏了细胞内的肌纤维，但是并没有改变肌细胞的数量。只是使它们变薄变弱了。进一步的研究证实，至少有90个基因与这一萎缩过程有关。戈德堡称它们为“萎缩基因”。
尽管还不知道到底是哪些基因触发了肌肉萎缩，不过事实正逐步明朗，它们当中有两个基因对于该过程是至关重要的——2001年首次得到描述的Atroginl和muRFl。它们是萎缩过程中始终保持活跃的“萎缩基因”。它们为泛素连接酶编码，正是这种酶把“清除我”的标记附在蛋白质上。这两个基因在一般的肌肉中不活跃，但是在得病的动物身上活动水平急速上升。把它们都清除以后，肌肉的萎缩停止了。
控制萎缩的“开关”
2006年3月，珀杜大学的一个研究组称，他们发现了肌肉萎缩过程中的一个“开关”。而且他们还发现，现有的一种药物可以把这个开关关掉。
珀杜小组发现，当老鼠的肌肉萎缩过程开始后，体内ergl基因的活动水平上升。这种基因负责为骨骼和心肌组织中发现的一种钾通道蛋白质编码。在心肌中，该通道包含两种蛋白质变体：ergla和erglb，它们可以使心肌在每次跳动之后复位，从而保持心律。ergl基因若发生变异就会导致“长QT综合征”，心肌不能及时复位，甚至会导致猝死。
珀杜小组证明ergla变体促发了骨骼肌的萎缩。在那些由于不活动或癌症而萎缩的肌肉中，他们发现了很高水平的ergla。他们在老鼠肌细胞上添加为变体蛋白质编码的基因，从而使得细胞表面ergla钾通道的数量上升，这时萎缩就发生了。不过加入erglb相关基因并不会触发萎缩。
至关重要的是，珀杜小组知道现存的一种叫作阿司咪唑的抗阻胺剂可以阻断ergla通道。老鼠用了这种药后，几乎可以完全阻止那些不运动的肌肉发生萎缩，活动如常的动物甚至可以长出更多的肌肉。然而，阿司咪唑不仅阻断了骨骼肌中的ergla通道，还阻断了心脏中的通道，有可能引发长QT综合征。由于这一风险的存在，阿司咪唑在1999年被停用了。
如果想在这个方向上取得成功，研究人员就得找到既针对骨骼肌中ergla、又不会阻断心脏中ergla通道的方法。目前，小组正在研究用—种称作RNA干预的“基因沉默”技术来阻断ergla的作用。
与此同时，戈德堡和Regeneron小组还在分头开展工作。他们的方法有些不同：着眼于转录因子蛋白质，它可以控制其他基因的开或关。随后，戈德堡小组发现了可控制许多萎缩基因的Foxo，抑制它就可以阻止肌肉萎缩。目前的所有证据都表明，它是未来疗法的良好标靶。
惠氏制药公司的方法与上述途径截然相反。该公司最近开始在营养失调患者身上试验一种免疫疗法，目的是刺激肌肉生长，而非阻止萎缩。诱骗身体产生更多的肌肉组织的办法与关闭萎缩过程的办法殊途同归，而且这两种办法很可能存在关联。
疾病不再意味着虚弱
随着研究人员不断接近目标，这种药物的前景也使得人们愈来愈振奋。也许，用不了多久，长年卧床的病人可以吃这种药阻止肌肉萎缩，加速他们的康复；医生用它对付横隔膜萎缩，可以使病人尽早拿掉呼吸机：疾病不再意味着虚弱；人们再不需要漫长而痛苦的理疗来恢复肌肉力量；老年人可以像年轻人一样行走如常，维持生活自理能力。
抗萎缩药的前景也引起了美国宇航局的极大兴趣。据美国宇航局的火星计划估算，当宇航员到达这个红色星球之前，他们会损失25％的肌肉，这将使得他们变得虚弱，根本无法行走，更不要说穿上宇航服执行任务了。如果宇航员吃下这种抗肌肉萎缩的药物，在漫长的空间飞行中，就不会损耗肌肉。正因如此，戈德堡的工作得到了美国宇航局下属的国家空间生物医学研究所的资助。
当然，发达的肌肉并不代表一切。我们平时参加的耐力训练会产生各种各样的生理变化，比如肌肉血液供应改善、细胞中提供能量的线粒体增加等，通过锻炼，我们可以获得强健的体魄和更聪明的大脑。但是，仅仅维持肌肉的大小是无法带来这些好处的。