枸杞是我國傳統(tǒng)中藥，自古以來被列為"上品"，并被衛(wèi)生部批準為"藥食兩用食物"，即"藥食同源"?！?strong>本草綱目》記載：枸杞 "久服堅筋骨，輕身不老"。然而到目前為止，人們對枸杞"堅筋骨"這一傳統(tǒng)功效的科學(xué)含義以及作用機制知之甚少。

近日，中國科學(xué)院生物物理研究所陳暢課題組在FASEB Journal雜志發(fā)表了題為：An extract of Lycium barbarum mimics exercise to improve muscle endurance through increasing type IIa oxidative muscle fibers by activating ERRγ 的研究論文。

利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段和思路對枸杞"堅筋骨"這一功效進行了科學(xué)解讀，發(fā)現(xiàn)枸杞水提物通過激活PKA-CREB通路上調(diào)ERRγ（基因名為Esrrg），從而調(diào)控肌纖維類型"模擬鍛煉"增強肌肉功能。

陳暢課題組以C57BL/6小鼠為模型，通過灌胃給藥方式，檢測了枸杞水提物對骨骼肌成分和能量代謝的影響。發(fā)現(xiàn)枸杞水提物能顯著增加小鼠脛骨前肌和腓腸肌的肌肉體重比，減少白色脂肪含量，提高小鼠的平均最大跑步距離，即：增加肌肉的耐力。體內(nèi)小鼠實驗和體外細胞實驗表明，枸杞水提物通過增加肌肉中氧化型肌纖維（IIa型）比例和有氧呼吸作用來實現(xiàn)這一功能。

進一步的作用機制研究發(fā)現(xiàn)枸杞水提物通過激活雌激素相關(guān)受體ERRγ（estrogen-related receptor gamma）上調(diào)IIa型氧化型肌纖維的比例和調(diào)節(jié)骨骼肌能量代謝，并且PKA-CREB信號通路介導(dǎo)了ERRγ的激活（如下圖）。

圖1 枸杞水提物通過激活PKA-CREB-ERRγ通路增加氧化型肌纖維比例、有氧呼吸和肌肉耐力"模擬鍛煉"功效的分子機制

這項研究首次證明，枸杞水提物可以調(diào)節(jié)骨骼肌重塑和能量代謝，為枸杞"堅筋骨"的傳統(tǒng)功效提供了科學(xué)解讀。在增強肌肉耐力、增加氧化型肌纖維比例、增加肌肉體重比、減少白色脂肪含量、增加能量產(chǎn)生和能量交換、促進線粒體生物合成、促進脂肪酸氧化和產(chǎn)熱方面均起到模擬鍛煉的效果 （表1）。

表1 枸杞水提物與有氧運動增強肌肉功能比較

該研究成果在基礎(chǔ)研究方面科學(xué)闡述了中藥傳統(tǒng)功效內(nèi)涵；在應(yīng)用轉(zhuǎn)化方面，其"模擬鍛煉"的功效有望應(yīng)用于長跑或其他耐力型運動員，缺乏或不能進行適當體育鍛煉的人群或者衰老人群，為枸杞轉(zhuǎn)化應(yīng)用提供了科學(xué)依據(jù)，有望對枸杞產(chǎn)業(yè)起到重要推動作用。

據(jù)悉，中國科學(xué)院生物物理所陳暢研究員為本文的通訊作者。副研究員孟姣和博士生呂振宇為本文的共同第一作者，孫傳鑫和喬新華為共同作者。該課題獲得寧夏自治區(qū)重點研發(fā)計劃重大項目、中國科學(xué)院科技服務(wù)網(wǎng)絡(luò)計劃（STS計劃）區(qū)域重點項目、國家重點研發(fā)計劃蛋白質(zhì)機器與生命過程調(diào)控專項、中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技項目（B類）、國家自然科學(xué)基金重大研究計劃的資助。相關(guān)工作也已申請專利。

論文鏈接：

https://doi.org/10.1096/fj.202000136R

特別說明：本文僅如如實解讀和報道該研究論文，不構(gòu)成購買和使用建議。

來源：Bio生物世界

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