The Myostatin——肌肉生长抑制素 (PPT讲解)

此篇,是由我自己做的一个PPT转变而来的,讲的是肌肉生长抑制素的故事,小编我真的颇为用心,只愿大家能有所获!(该文章也发表在我的公众微信号上:上了海贼船就跟海贼走。也敬请关注喔~😊)

        肌肉,是我们都不陌生的身体结构,男士想要一个肱二头肌,女士想要一个马甲线~而我们今天要说的,就是关于我们身体里所拥有的一个激素——肌肉生长抑制素。首先,让我们从几张图片开始讲起:

The American Bully美国的肌肉恶霸犬,我们可以从图片看到,这个犬的肌肉充满着张力,蓄势待发的样子,好像放开绳子便冲出百米。要知道,经过训练的恶霸犬,战斗力可谓惊人,可以说全靠这一身肌肉。心理寻思着,如果带着这“壮士”出门儿溜达,得多有安全感~

 Kangaroo据悉这是在澳洲的一只袋鼠,才满9岁,身高已经超过2米,体重达到200多斤!这只袋鼠爪子一挥,铁桶就瘪了,满身肌肉……目露凶光…..不敢惹!

Pongo 黑猩猩,地球上现存的最大的灵长类动物,也是现存的最强壮的灵长类动物,属于保护类野生动物。其中,雌性和雄性大猩猩的体重区别比较大,雌性大猩猩约重70至90千克之间,雄性大猩猩平均约120千克。


       这些动物天生就拥有这些健硕的肌肉,其作用之一,便是在野外生存捕捉猎物时以提供瞬间爆发力。可以明确的是,也没有见这些动物天天有规律的去锻炼身体,去补充高蛋白的东西,就可以完全拥有这些完美的肌肉线条,那在我们人类身上,也会有这样的“纯天然“的肌肉吗?

        事实上是有的,在2004年的德国,出生了一个“超人宝宝”,医生发现,他的肌肉的形状e是其他宝宝的两倍,而身体脂肪是同龄的一半。如图所示,腿部的肌肉在小孩子7月的时候,已经与同龄小孩出现了明显的不同。通过基因的测试,发现了原因:这个男孩的一个基因的发生了突变。

        男孩儿的主治医生  Dr. Schuelke,将这个基因归因为 GDF-8。这便引出来介绍的重点概念:肌肉生长抑制素。

概念:肌肉生长抑制素(也称为生长分化因子8,缩写为GDF-8)是肌细胞因子,一种由肌细胞产生和释放的蛋白质,其作用于肌细胞的自分泌功能以抑制肌细胞生成:肌细胞生长和分化。特征:属于TGF beta 蛋白家族;在人类中,它由MSTN基因编码。

        通过这个”肌肉男孩“以及其母亲的基因的测试,最终判断这个决定此激素的基因是由「隐形基因」决定的,而正是这个基因,决定了男孩儿的肌肉相比于其他同龄人而更加强壮。

Homozygous /ˌhəuməu'zaiɡəs/adj. 同型结合的,纯合子的

Heterozygous /ˌhetərəu'zaiɡəs/adj. 杂合的

        随着人们的认知的发展和动物种类的发现,在生产上,最著名的例子,便是Belgian Blue (不难猜到,此种牛是由于基因突变而形成的aa纯合子隐性基因)。


         对畜牧行业来讲,是不是带来了生产的春天呢?

        毕竟这样肌肉发达的肌肉,不仅可以产出更有质量的牛肉,而且对于产奶量也增大了不少。因为乳腺肌肉的增大有利于乳脂的分泌(曾有科学家还提出,能不能利用转基因,让鲸鱼的乳腺肌肉增大,以此来产出更多的乳汁🐳…)

        然而,事情没有这么简单喔:


        这些肌肉牛🐂的副作用,便是会带来动物福利的问题、饲养以及后代生育的问题。要知道,这些肌肉是由基因决定的,那么小牛在出生的时候,就会有着块儿头大的问题,母牛往往要面临难产的风险,因此请牧场的动物医生来对牛进行剖腹产是经常有的事情。而由此带来的开销,往往成为畜牧生产的一个经济压力,当然还有要面临着动物福利的调查。

因此,Belgian Blue 在生产上的应用还有待开发(当然,可能大部分人看到这种牛,可能会因为长相太过于狂野,而不敢有所尝也是情有可原的🤣🤣)。

当然,人们倒是将此特点利用在了一个比赛的项目上,那便是:赛犬。

       这种犬名字为Whippet,翻译过来为 惠比特犬,是一种中型犬种,用于赛狗。左图上为基因纯合子显性,是我们常见的犬类型,奔跑速度极快,体型纤细,可能爆发力不够。而右图上,则是纯合子隐性犬,你瞅瞅,好似肌肉丰满的大汉,爆发力够了,但是奔跑速度降下来了,毕竟这还是一个速度的竞赛比赛。因此,杂合子Aa,具有了天然的优势,没有太沉重的肌肉,也有较强的爆发力,往往更受参赛者的青睐。

        要知道,如果收获相比投资要少,那必然会引起资本的竞争和角逐。

        对于我们人类自己来说,经济并不是如奶牛般制约其发展的一个主要问题。很多人都想要一个健硕的肌肉,为了能拥有完美的肌肉,我们是否能够发明一个药物,通过抑制肌肉生长抑制素的基因表达,然后来达自身的到肌肉满满,肥肉少少?如若这样,该多好~ 我们就不用去健身房去撸铁,不用克制吃美食的欲望,以及要吃没味道的蛋白粉了🤢….

        从理论上上来讲,是可以的。我们先看一下肌肉生长抑制素的作用通路,如下图:


        图上均有注释,可以大致了解。

        通过图片的总结,肌肉生长抑制素主要是通过两个途径产生作用:

1、通过抑制肌肉分化

2、通过抑制Akt诱导的蛋白质合成

Akt 这种酶,是一种足以引起肌肉肥大的激酶

        于是,我们可以通过这两个途径,来阻拦肌肉生长抑制素的作用,让肌肉释放天性~~        

当然,除了满足人的爱美之心,在科研上,此药物研发的另一个重要方向,是肌肉萎缩疾病的解决。

一些老年人就会因为各种原因,而增大发生肌肉萎缩症和肌萎缩侧索硬化症的概率。当然,肌肉萎缩的除了易发于老年人,其他的发病原因也有很多,例如在石膏模型固定时间太久,或者是某些患者失去了相关的神经支配,例如,在脊髓损伤患者中。


        然而,也有一些人认为,不能人为对身体的平衡进行干扰。一些人认为,人们身体中的干细胞平时处于休眠状态,直到肌肉发生损伤才迁移到相应部位替换损坏或死亡的细胞。如果没有肌肉生长抑制素的控制,干细胞会变得更加活跃,从而可能在生命的早起耗尽(不能认为对身体的平衡进行干扰,亦如前一阵时间对婴儿进行基因编辑的事情,他做的或许不是壮举,而是打开了艾滋病送来的特洛伊的木马)。

        在这篇文献中讲述,在长期缺乏肌肉生长抑制素的小鼠中,肌肉的再生能力不会消耗殆尽。也就是说,在长期肌肉可以不被限制的生长的情况下,小鼠细胞的再生能力并没有被耗尽。然而,人类和啮齿动物还不太一样,有不同的部分,还需要再验证。

        这样,就来到了我们另外一个要讲的,便是 —— 平衡(要知道,我们现在的每一个身体特征,都是基因决定的、遗传和进化而来的)。

在这篇文献中,对人类的进化进行了研究:


文中说:人类比其他类人猿更长寿,繁殖更快,脑子更大。这种代谢成本高的特征表明,在人类进化的某些时刻,能量限制有所放松,但所涉及的潜在机制,在很大程度上仍然是未知的。

作者在许多家动物园,测除了不同种类猩猩一段时间的能量消耗,得出结论是:人类的总能量消耗明显较高,这与脂肪量特别是脑质量有关。因此,人之所以进化成为人现在这个样子,很大程度上要归因于代谢率的增加以及能量分配的变化。而这样的其中一个结果就是:人类有「储存脂肪」的偏向,而其他类人猿则保持「相对瘦」。

        锻炼过身体的人都知道,肌肉锻炼出来了以后,要坚持有一定量的蛋白质的摄入。我记得我知道的一个健身者,每天吃鸡蛋的蛋白,只吃蛋白,要吃8-10个,不然他胳膊上的腱子肉会抖抖抖。

        那么问题来了,我们同猩猩有着几乎一样甚至更多的能量消耗,动物可能是需要维持肌肉,那我们人类呢?能量消耗到哪里了呢?


        其实,消耗最大的,就是我们的大脑。人类的大脑虽然仅仅占体重的2%,但是能量消耗却占了总量的20%(这里还想讲一点的是,由于脑血屏障,我们的大脑利用的能量不是蛋白质或者是脂肪,而是只有葡萄糖。这一现象给我们的启示就是:对于脑力工作者,当你你感觉累了或者是饿了,或许补充糖分——例如吃块儿糖,是快速补充能量的最好途径)。

        最终进化的结果就是:人类舍去了大量的肌肉、强壮的身体结构和发达的心肺系统,增加了储备能量的脂肪,提高了新陈代谢速度,发展出更加聪明的大脑,并拥有良好的耐力和跟更多的空闲的生活。这才有了属于我们人类的文化、科技、艺术等大厦。

肌肉生长抑制素的研究还有待继续。Maybe one day ,会出现如同漫威里的Hulk 一样的超级战士来抵御外星人呢的侵略👽~(电影里面,就有迹象表明,Banner 博士给自己注射的药物,就是抗肌肉生长抑制素💉….)

人类的进化,虽然让我们没有了那么狂野的肌肉,却丰富了我们的大脑,让我们创造出了文明。如今,已不再是远古捕猎生存的时代了,人类进化的标志便是用脑力来代替蛮力。正如下图所说的一句话:手上有没有 muscle 不重要,心里有没有 Power 才重要!

        最后,谢谢你用心的阅读了全文!祝你手上有muscle,内心有power!

       小编说:如果看了觉得喜欢的有所得的,感觉还不错的,恳请点赞、留言或者支持一下我~🤗 你的支持,真的会给予我很大的动力的~💪💪

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