脂质自噬在老年肌肉减少症骨骼肌脂肪沉积中的作用及机制研究

Sarcopenia increase the risk of the frailty, accelerate the disability. Skeletal muscle ectopic fat deposition in many ways affect skeletal muscle mass and function, promote the onset of muscle less. Lipophagy is involved in the lipid metabolism process。AMPK plays an important role in improving fat deposition and autophagy and Metformin activates AMPK. Therefore, we plan to build sarcopenia and aging muscle cell models to observe the skeletal muscle / muscle cell lipid deposition and lipophagy; Activate lipophagy to observe of skeletal muscle/muscle cell lipid deposition in order to make clear the role of lipophagy. In addition, Metformin intervene model above, observe its effect on the improvement of the lipophagy. By the above confirmed: In the process of age, lipophagy is damaged, cause ectopic fat deposition, in turn, affects the quality and function of the skeletal muscle, increase or inducing sarcopenia; When activated AMPK induced lipophagy can decrease skeletal muscle fat deposition, eventually improve sarcopenia. It may be of great significance to elucidate the mechanism of occurrence of skeletal muscle of ectopic fat deposition in sarcopenia; and provide new clues for the further study of Metformin as a representative of AMPK agonists in improving sarcopenia.

老年肌肉减少症（肌少症）增加老年人衰弱风险，加速失能进展。骨骼肌异位脂肪沉积从多方面影响骨骼肌质量及功能，促进肌少症的发生。脂质自噬参与脂代谢过程。AMPK在改善脂肪沉积以及自噬中担任重要角色。二甲双胍可激活AMPK。因此，拟通过构建肌少症的动物以及衰老的肌细胞模型，观察骨骼肌/肌细胞的脂质沉积、脂质自噬情况；通过病毒转染激活自噬，观察骨骼肌/肌细胞的脂质沉积情况以明确脂质自噬的作用；此外，二甲双胍干预上述模型，观察其对脂质自噬的改善作用。由上述证实：在增龄过程中，脂质自噬受损，导致骨骼肌异位脂肪沉积，进而影响骨骼肌的质量和功能，加重或诱发肌少症；当激活AMPK诱导脂质自噬时，可减少骨骼肌脂肪沉积，最终改善肌少症。项目首次将脂质自噬作为肌少症骨骼肌脂肪沉积的重要调控点，从AMPK-脂质自噬角度入手，探讨肌少症的可能机制，为深入研究以二甲双胍为代表的药物在改善肌少症中的可能机制提供新思路。

老年肌肉减少症（肌少症）增加老年人衰弱风险，加速失能进展。骨骼肌异位脂肪沉积从多方面影响骨骼肌质量及功能，促进肌少症的发生。既往研究显示，脂质自噬（脂噬）参与脂代谢过程，二甲双胍可激活AMPK，而 AMPK在改善脂肪沉积以及自噬中担任重要角色。因此，我们提出假设：在增龄过程中，脂噬受损，导致骨骼肌异位脂肪沉积，进而影响骨骼肌的质量和功能，加重或诱发肌少症；当激活AMPK诱导脂噬时，可减少骨骼肌脂肪沉积，最终改善肌少症。通过构建衰老的肌细胞模型（D-半乳糖干预C2C12细胞），我们观察到衰老细胞内存在明显脂质沉积（TG、FFA含量显著增加），葡萄糖摄取功能下降，细胞的脂噬相关蛋白p-mTOR、P62的表达增加，衰老并高脂细胞脂肪沉积较单纯衰老细胞以及高脂细胞脂肪沉积更明显，葡萄糖摄取功能较单纯衰老细胞以及高脂细胞下降更显著。与衰老组相比，衰老并高脂组细胞脂噬的启动、降解过程受抑制（p-mTOR、p-ULK1、P62表达上调，Atg5表达下调），溶酶体降解脂噬体内脂滴关键酶cathepsin L表达降低。构建自然衰老的肌少症动物模型观察到，随着年龄的增加，老年鼠的肌肉含量减少，脂肪含量增加，出现糖代谢异常以及TNF-α、IL-6水平升高。与普通老年鼠相比，老年肥胖的小鼠脂肪含量明显增加，抓力显著降低。在二甲双胍的作用下，老年肥胖的小鼠血浆胰岛素、血糖、TG以及TNF-α较干预前显著下降。目前正在利用二甲双胍干预衰老以及衰老并高脂的肌细胞模型，并设立AMPK激动剂AICAR干预组做阳性对照，以证实二甲双胍是否通过激活AMPK改善衰老细胞的脂质沉积。同时，拟通过细胞内转染腺病毒激活脂噬，观察肌细胞脂质沉积情况，明确脂噬对衰老肌细胞脂质沉积的作用。并对已制备小鼠肌肉标本拟按计划完成肌内脂质沉积、LC3脂噬体、LC3小点与脂滴的共定位情况的观察，脂噬关键分子以及AMPK通路的检测。项目的完成将首次从脂噬角度探讨肌少症骨骼肌脂肪沉积的机制，并为探讨二甲双胍在改善肌少症中的作用提供新的思路。