作者：上海松江区九亭医院骨科     吴贵发

肌少症（sarcopenia）是指骨骼肌质量、力量及功能的进行性下降，与身体虚弱、跌倒、住院及死亡风险显著相关，已成为全球老年人群的主要健康负担。随着全球老龄化加剧，其流行病学特征日益明晰。肌少症的患病率因定义和诊断标准差异而波动。例如，基于修订的欧洲老年人肌少症工作组共识（EWGSOP2）和亚洲肌少症工作组标准（AWGS），在亚洲老年人群中的患病率高达15%～20%，其中在中国老年人群中患病率为10%～15%（基于2010至2020年数据），反映出该疾病在不同地域和年龄组的显著影响。近年来，研究者们逐渐认识到肌少症的复杂性，其发病机制涉及多种生物学过程和分子机制，包括细胞衰老、蛋白质稳态失衡、氧化应激及“炎症老龄化”等。

研究者们使用体内外实验模型，揭示了多种与肌少症相关的分子机制，涉及肌纤维组成及神经肌肉驱动、肌肉卫星细胞的增殖和分化能力、炎症通路，以及蛋白质的合成与降解平衡和慢性炎症介导的免疫衰老、肥胖及肠道微生物群失调。已有多个潜在的分子靶点被识别，针对这些关键基因进行干预有望实现肌少症的靶向治疗。肌少症分子机制的深入研究揭示了其复杂的生物学基础。为全面解析其病因并开发有效疗法，未来亟需整合多组学技术。本文综述了该领域进展，重点探讨肌肉再生障碍、慢性炎症、内分泌紊乱、遗传与代谢异常等核心机制（见图1），以期为早期防治提供新视角。

肌肉细胞凋亡的分子机制

肌肉细胞的凋亡是肌少症发生中的一个重要机制，涉及多种分子信号通路的激活与调控。研究表明，肌肉细胞凋亡不仅影响肌肉的质量和力量，还与多种疾病的发生发展密切相关。特别是在老年人、慢性病患者及重症监护病房的患者中，肌肉细胞的凋亡被认为是导致肌肉萎缩和功能障碍的主要原因之一。当前的研究集中在不同的凋亡信号通路及其在肌肉细胞凋亡中的作用，包括线粒体途径和死亡受体途径等，揭示了细胞凋亡在肌肉细胞损伤和萎缩中的重要性。

肌肉细胞的凋亡信号通路的激活是由多种因素引起的，包括炎症、氧化应激及细胞内外的应激反应。例如，脓毒症可通过调节PLK1（Polo-likekinase1）-AKT（AKT丝氨酸/苏氨酸激酶）信号通路促进肌肉纤维的凋亡，从而导致骨骼肌萎缩。这一过程在脓毒症小鼠模型中得到了验证，结果显示脓毒症能显著增加肌肉细胞的凋亡并抑制肌母细胞的增殖。此外，肿瘤坏死因子α（TNF-α）等炎症因子也通过激活核因子κB（NF-κB）和p38丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）等信号通路来诱导肌肉细胞的凋亡，进而导致肌肉萎缩。这些研究为理解肌肉细胞凋亡的分子机制提供了重要线索，并为未来的治疗策略提供了潜在靶点。

细胞凋亡与肌肉质量之间存在密切关系。随着年龄增长或在某些疾病状态下，肌肉细胞的凋亡率显著增加，导致肌肉质量下降。例如，慢性肾病患者常常伴随肌肉萎缩，研究表明氧化应激和自噬是导致肌肉萎缩的主要分子机制。此外，研究还发现，肌少症患者的肌肉组织中，细胞凋亡相关蛋白的表达水平显著升高，这说明肌肉质量的下降与细胞凋亡密切相关。因此，减少肌肉细胞的凋亡，保护肌肉细胞的存活，是维持肌肉质量和功能的重要策略。

抗凋亡因子在调控肌肉细胞凋亡中发挥着重要作用。例如，细胞淋巴瘤-2基因（Bcl-2）家族蛋白是主要的抗凋亡因子，其通过抑制线粒体通路的激活来保护细胞免受凋亡的影响。在一些研究中，发现提高Bcl-2表达水平能够显著减少肌肉细胞的凋亡，从而减轻肌肉萎缩的程度。此外，某些药物如黄酮类化合物、植物提取物等被发现能够通过调节抗凋亡信号通路来保护肌肉细胞，抑制凋亡，改善肌肉质量和功能。这些研究结果提示，针对抗凋亡因子的干预可能是预防和治疗肌少症的有效策略。

肌肉再生的分子机制

肌肉再生是一个复杂的生物过程，涉及多个细胞类型和分子信号的相互作用。随着年龄的增长，肌肉再生能力逐渐下降，这与肌少症的发生密切相关。研究表明，肌肉再生的关键在于肌肉干细胞的活化与功能，以及再生过程中的信号调控机制。肌肉干细胞（也称为卫星细胞）是维持骨骼肌稳定和再生的主要细胞类型。它们在肌肉损伤或运动刺激下被激活，参与新的肌纤维生成和肌肉修复。研究表明，干细胞的活化和增殖过程受到多种因素的调控，包括微环境中的信号分子和转录因子。在肌少症患者中，干细胞功能的下降被认为是导致肌肉再生能力减弱的一个重要因素。例如，年龄相关的氧化应激和慢性炎症可抑制卫星细胞的增殖和分化，导致其功能衰退，从而影响肌肉的再生能力。此外，细胞外基质的改变也会影响干细胞的行为，从而对肌肉再生产生负面影响。

肌肉再生过程中的信号调控非常复杂，涉及多条信号通路的相互作用。主要的信号通路包括雷帕霉素靶蛋白（mTOR）通路、AMPK通路和胰岛素样生长因子-1（IGF-1）通路等。这些通路通过调节细胞代谢、蛋白质合成和细胞周期进程来促进或抑制干细胞的增殖和分化。例如，mTOR信号通路在调控肌肉蛋白合成方面发挥着核心作用，而AMPK信号通路则通过调节能量代谢来影响肌肉再生。同时，微小RNA也在肌肉再生中扮演重要角色，它们通过调节相关基因的表达来影响干细胞的功能和肌肉的适应性。此外，细胞间的信号传递，如通过外泌体介导的信号传递，也在肌肉再生中起到重要作用，研究表明外泌体能有效促进肌肉再生和蛋白质合成。肌肉再生失败常与肌少症的发生密切相关。研究发现，随着年龄的增长，肌肉干细胞的数量和功能均会下降，导致肌肉再生能力减弱，从而加速肌少症的发生。再生过程中的信号调控异常，如mTOR通路和AMPK通路的失调，可能是导致肌肉再生失败的关键因素。此外，慢性炎症和氧化应激在肌少症的发病机制中也起着重要作用，它们通过损害干细胞功能和抑制再生信号的传递，进一步加重肌肉的萎缩和功能下降。因此，了解再生失败与肌少症之间的关联，不仅有助于揭示肌少症的病理机制，也为开发针对性的治疗策略提供了新的思路。

炎症反应对肌少症的影响

炎症因子的释放在肌少症的发展中扮演着关键角色。随着年龄的增长或在某些慢性疾病的影响下，肌肉组织常常处于一种低度慢性炎症状态，这种现象被称为“炎症老化”（inflammaging）。研究表明，炎症因子如TNF-α、白细胞介素-6（IL-6）等的释放与肌肉损伤密切相关。这些炎症因子不仅可以直接导致肌肉细胞的凋亡和功能障碍，还通过激活NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3（NLRP3）炎症小体增强肌肉的炎症反应，从而加剧肌肉的代谢紊乱和损伤。此外，研究显示，慢性炎症状态会影响肌肉干细胞（卫星细胞）的功能，降低其对肌肉再生的支持能力，从而导致肌肉质量的进一步下降。慢性炎症与肌肉代谢之间的关系极为复杂。炎症状态下，肌肉组织的代谢途径会发生显著变化，导致肌肉蛋白合成减少和蛋白质分解增加。研究指出，慢性低度炎症通过激活mTOR信号通路的抑制，导致肌肉合成的减少，同时促使肌肉蛋白的降解加速，尤其是通过泛素-蛋白酶体途径。此外，慢性炎症还与胰岛素抵抗、氧化应激等因素相互作用，形成恶性循环，进一步加重肌肉代谢紊乱。

研究表明，慢性炎症不仅影响肌肉质量，还与全身的代谢紊乱密切相关，这在糖尿病、肥胖等代谢性疾病中尤为显著。因此，理解慢性炎症对肌肉代谢的影响机制，对于开发针对肌少症的干预措施具有重要意义。针对慢性炎症的抗炎治疗在肌少症的管理中展现出潜在的应用价值。研究发现，使用非甾体抗炎药（如cele‐coxib）能够显著减少肌肉中的炎症因子水平，改善肌肉功能和质量。此外，抗炎疗法通过抑制NF-κB和NLRP3炎症小体的激活，能够减轻肌肉的炎症反应，促进肌肉再生和功能恢复。除了药物治疗外，生活方式的干预（如规律的有氧运动）也被证实能够降低炎症水平、改善肌肉质量。这些干预措施通过促进抗氧化剂的产生和改善代谢状态，为肌少症的预防和治疗提供了新的视角。综上所述，抗炎治疗不仅为肌少症的临床管理提供了新的思路，也为未来研究提供了有益的方向。

内分泌因素与肌少症

内分泌因素在肌少症的发病机制中起着关键作用，涉及多种激素的变化，这些激素对于维持肌肉质量和功能至关重要。随着年龄的增长，尤其是在老年人群中，激素水平的变化会显著影响肌肉的合成和降解过程。研究表明，内分泌失调与肌少症的发展密切相关，包括生长激素、胰岛素、性激素等的水平变化，这些激素的变化会导致肌肉质量的减退和功能的下降。

激素水平的变化是肌少症的重要因素之一。在老年人中，生长激素（GH）和胰岛素样生长因子的水平通常会下降，这与肌肉质量的减少密切相关。GH和IGF-1能够促进蛋白质合成，抑制肌肉降解，因此其水平的降低会直接导致肌肉质量的下降。此外，性激素，尤其是睾酮和雌激素的减少，在男性和女性中均与肌少症的发展相关。研究发现，睾酮的补充能够改善老年男性的肌肉力量和质量，而雌激素缺乏则被认为是女性在绝经后肌少症的一个重要原因。在慢性疾病如慢性肾病中，激素水平的变化也对肌少症的发生有重要影响。慢性肾病者常伴有代谢性酸中毒和慢性炎症，这些因素会影响体内的激素平衡，进一步加剧肌肉的降解。

胰岛素抵抗是导致肌少症的重要病理生理机制。随着年龄的增长，尤其在肥胖和代谢综合征患者中，胰岛素的敏感性下降会导致肌肉对胰岛素的反应减弱，从而影响肌肉的代谢功能。研究发现，胰岛素在促进肌肉蛋白质合成方面发挥着关键作用，而胰岛素抵抗会导致肌肉合成减少和降解增加，最终导致肌肉质量的下降。此外，胰岛素抵抗还与炎症、氧化应激及其他代谢紊乱密切相关，这些因素共同作用加速肌肉的丧失。通过改善胰岛素敏感性，可以为肌少症的治疗提供新的思路。

性激素在维持肌肉质量和功能方面发挥着重要作用。睾酮和雌激素被认为是影响肌肉质量的主要性激素。研究表明，睾酮能够促进肌肉蛋白质的合成，并减少肌肉的降解，从而有助于维持肌肉质量和力量，在老年男性中，睾酮水平的下降被认为是肌少症的一个重要因素，因此，睾酮替代疗法在一定程度上能改善老年男性的肌肉质量。另一方面，雌激素的缺乏，尤其是在女性绝经后，常导致肌肉质量的下降和肌少症的发生。雌激素不仅在生殖系统中发挥作用，还对肌肉组织的代谢有直接影响，研究显示雌激素对线粒体功能和肌肉代谢具有调节作用。因此，针对性激素的调节可能为预防和治疗肌少症提供了新的方向，特别是在老年女性患者中。

基因与肌少症的关联

肌少症的发生与遗传易感性密切相关。研究显示，基因变异在肌肉质量和功能的调节中起着重要作用。例如，脂肪量与肥胖相关基因（FTO）基因的单核苷酸多态性与肌少症的发生存在显著关联。这些遗传变异可能影响个体的肌肉生长与代谢，进而导致肌肉质量的下降。在一项研究中，作者发现多个单核苷酸多态性位于FTO基因内，与肌少症相关的脂肪无关的肌肉质量指数呈负相关，这表明FTO基因在肌少症的遗传易感性中发挥了重要作用。此外，基因组关联研究也揭示了与肌肉质量相关的遗传标记，提示肌少症的遗传背景可能与其他慢性疾病的病理机制有交集，如心力衰竭和糖尿病。因此，深入探讨基因与肌肉质量之间的关系，将为肌少症的早期筛查和干预策略提供科学依据。基因表达谱的变化在肌少症的发病机制中起着关键作用。通过高通量测序和基因表达芯片等技术，研究者能够识别出与肌少症相关的差异表达基因。研究表明，肌少症患者的肌肉组织中某些关键基因的表达水平显著降低，如与肌肉合成和再生相关的IGF-1和mTOR信号通路的基因。此外，肿瘤相关的肌肉消耗症候群中，基因表达谱的变化也与肌肉质量下降密切相关，揭示了癌症相关的肌少症与肌肉代谢紊乱之间的关联。这些基因表达的变化不仅反映了肌少症的生物学特征，也为潜在的治疗靶点提供了重要信息。

代谢途径在肌少症中的作用

肌少症是一种与年龄相关的肌肉质量和功能逐渐丧失的疾病。近年来，研究发现代谢途径在肌少症的发生和发展中起着重要作用。尤其是线粒体功能、糖脂代谢的改变及代谢综合征与肌少症之间的关系，都是当前研究的热点。研究显示，线粒体功能障碍是肌少症的重要致病机制之一。随着年龄的增长，线粒体的生物合成和功能会显著下降，导致能量代谢紊乱，从而影响肌肉的生长和维持。一项研究表明，年龄相关的线粒体功能障碍会导致肌肉细胞内活性氧的增加，这可能通过损伤肌肉细胞和细胞凋亡加速肌少症的进程。针对线粒体功能的干预措施，如增加抗氧化剂的摄入，或通过锻炼增强线粒体功能，都显示出对改善肌肉健康的潜在益处，有助于减缓肌少症的进展。糖脂代谢的异常被认为是肌少症发展的关键因素之一。

随着年龄的增长，身体的胰岛素敏感性下降，导致糖代谢障碍，并且脂肪的积累也会导致肌肉质量的进一步下降。研究发现，糖脂代谢紊乱会引起肌肉组织内的脂肪堆积（即肌肉脂肪化），这不仅影响肌肉的力量和功能，还与炎症反应密切相关。在一项针对老年人的研究中，发现糖脂代谢的改变与肌少症的发生存在显著相关性，提示改善代谢状态可能是预防和治疗肌少症的一种有效策略。通过改善饮食结构，增加健康脂肪的摄入，或是通过运动来调节代谢，可能有助于减缓肌少症的进程。

代谢综合征是指一组与肥胖、胰岛素抵抗、高血压及异常血脂相关的代谢紊乱。研究表明，代谢综合征与肌少症之间存在着密切的联系。代谢综合征的患者往往伴随有肌肉质量的下降和功能的减退，形成一种恶性循环。在一项研究中，发现代谢综合征的存在显著增加了老年人发生肌少症的风险，提示代谢综合征可能通过影响肌肉的代谢和功能，加速肌少症的发展。因此，针对代谢综合征进行干预，如改善饮食、增加锻炼、控制体重等，可能有助于预防肌少症的发生和发展。综上所述，代谢途径在肌少症的发生中具有重要作用，未来的研究应继续探索这些代谢机制，以便为肌少症的干预和治疗提供新的思路和策略。

结语

肌少症作为一种影响老年人群体健康的重要疾病，对其分子机制的研究为深入理解其病理生理提供了关键的线索。通过对肌肉细胞凋亡、再生、炎症反应、内分泌因素及营养影响等多个领域的探讨，当前的研究成果已经显著丰富了对肌少症的认识。这些研究不仅为临床治疗提供了理论基础，也为未来的干预措施指明了方向。

首先，肌肉细胞的凋亡与再生机制是肌少症研究的核心内容之一。许多研究表明，肌肉细胞的凋亡与老化密切相关，而再生过程的受损则加剧了肌少症的发展。这一发现提示，在干预肌少症时，促进肌肉再生、抑制细胞凋亡成为重要的治疗策略。此外，炎症反应在肌少症的发病机制中同样扮演了重要角色。慢性炎症被认为是肌肉质量下降的促进因素，未来的研究应更加注重炎症控制与肌肉保护之间的关系。其次，内分泌因素和营养的影响同样不可忽视。内分泌失调，如生长激素、胰岛素样生长因子（IGF-1）等的水平变化，直接影响肌肉的合成与分解。而营养状况，尤其是蛋白质的摄入，对肌肉质量的维持至关重要。因此，未来研究应考虑如何通过调整饮食结构和补充特定营养素来改善肌少症患者的状况。总之，肌少症的分子机制研究正在逐步揭示这一复杂疾病的内在联系和外在影响。通过多学科的合作与深入研究，期待在未来能为肌少症的预防和治疗带来新的突破，改善患者的生活质量和健康水平。

来源：生物骨科材料与临床研究2026年04第23卷月第2期