弗吉尼亚理工大学的科学家进行的一项新研究，比以往任何时候都更精确地确定了某种酶在调节肌肉能量和运动表现中的作用机制。几十年来，研究人员一直在探究这种酶的作用。在VTC弗拉林生物医学研究所工作的科学家们，聚焦于导致AMPK（一种被称为单磷酸腺苷活化蛋白激酶的主要能量感应器）被激活的触发事件。AMPK是为了应对运动中巨大的能量需求而产生的能量调节器。

这项发表在《Science Advances》上的研究，证实了AMPK在一个特定氨基酸上的磷酸化在调节线粒体数量和活性中的作用，线粒体是细胞内产生能量的细胞器。但研究人员还发现了一个意想不到的更广泛的调节范围，包括肌肉收缩和分解糖分以获取能量，这为糖尿病的潜在新疗法指明了方向。

"数据表明，AMPK不仅对维持线粒体数量很重要，而且对调节导致线粒体代谢的其他过程以及调节肌肉收缩的蛋白质功能也很重要。"弗吉尼亚理工大学VTC弗拉林生物医学研究所教授、该论文的主要作者Zhen Yan说。

Yan实验室的博士后研究员、论文的第一作者Ryan Montalvo表示，这项研究利用了多学科研究团队的优势。

"这些发现不仅加深了我们对运动如何影响代谢健康的理解，"他说，"而且为未来研究开辟了新方向，我们实验室已经开始着手进行。"

运动时，肌肉需要更多能量来维持运作。AMPK酶既能感知这种需求，也能通过向细胞发送信号来增加线粒体的数量和活性，以满足未来的能量需求。

Yan和他的团队使用基因编辑技术，关闭了一个他们认为对AMPK如何响应增加的能量需求至关重要的细胞信号位点。他们在不破坏AMPK蛋白质结构及其伴侣蛋白的情况下做到了这一点。

研究中的小鼠表现出运动能力显著下降，奔跑距离仅为普通小鼠的三分之一左右。由于细胞信号被关闭，这种酶无法在肌肉细胞中履行其响应能量需求的职责，这证实了被关闭的细胞信号位点对该过程至关重要。

这项研究比以前更详细地揭示了AMPK机制的工作原理。

除了研究数据，Montalvo还分析了小鼠骨骼肌中的蛋白质，并将其与人类糖尿病患者的类似数据进行比较，发现了显著的重叠。这可能表明AMPK酶功能减弱可能在糖尿病中起作用。

"这表明，如果我们通过药物干预靶向AMPK，也许能够帮助糖尿病患者。"Yan说。

这项研究的重点是运动期间的效果。Yan旨在通过检查AMPK在运动适应中的作用来进一步研究它——运动适应是指肌肉为了变得更健康、使未来的运动更容易而响应运动所发生的变化。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Ryan N. Montalvo et al, Ampk alpha2 T172 Activation Dictates Exercise Performance and Energy Transduction in Skeletal Muscle, Science Advances (2026). DOI: 10.1126/sciadv.aeb3338.