骨骼肌占人體總質(zhì)量的45％，其收縮功能對于維持生命至關(guān)重要。

健康的骨骼肌具有通過肌肉干細(xì)胞的活化，增殖和分化對輕度損傷做出反應(yīng)的強(qiáng)大再生能力，這一過程在很大程度上有助于局部和全身性炎癥反應(yīng)。尤其是干擾素γ（IFN-γ）這種重要的促炎細(xì)胞因子，已被證明與各種類型的肌肉萎縮和功能障礙有關(guān)。在對人體肌肉細(xì)胞的少量體外研究中，已證明IFN-γ會(huì)增加人類白細(xì)胞抗原DR同型（HLA-DR）II類抗原，蛋白酶組織蛋白酶B和L的表達(dá)，以及細(xì)胞因子CXCL9，CXCL10，白細(xì)胞介素-6（IL-6），和轉(zhuǎn)化生長因子β（TGF-β），以及抑制成肌細(xì)胞的生長和融合。

炎癥本身并沒有好壞之分。當(dāng)身體受傷時(shí)，適度的炎癥反應(yīng)可以清除機(jī)體細(xì)胞碎片，幫助組織重建。免疫系統(tǒng)過度應(yīng)答時(shí)，產(chǎn)生的就是導(dǎo)致?lián)p傷的炎癥反應(yīng)，例如新冠肺炎患者中引起致命的細(xì)胞因子風(fēng)暴。如風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和肌少癥，慢性炎癥性疾病通常會(huì)導(dǎo)致肌肉萎縮和收縮不足。

美國杜克大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)通過用實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的工程化肌肉證明，人體肌肉本身就具備一種天生的能力，能在運(yùn)動(dòng)時(shí)抵御慢性炎癥帶來的破壞性影響。相關(guān)論文[Exercise mimetics and JAK inhibition attenuate IFN-γ–induced wasting in engineered human skeletal muscle]發(fā)表在《Science Advances》。

該研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)培育出可收縮且功能正常的人體骨骼肌。為了證明肌肉能阻止干擾素γ的破壞力，研究人員將這些肌肉浸泡在相對高水平的干擾素γ中7天，來模擬長期慢性炎癥的影響。正如預(yù)期的那樣，肌肉變小了，并失去了大部分力量。IFN-γ可通過上調(diào)Janus激酶/信號轉(zhuǎn)導(dǎo)子和轉(zhuǎn)錄激活子途徑來誘導(dǎo)人肌束萎縮和收縮功能降低，

模擬運(yùn)動(dòng)的電刺激E-STIM和體育鍛煉可以增加肌肉質(zhì)量和強(qiáng)度，研究人員再次使用干擾素γ，并對肌肉使用電極刺激以模擬人體鍛煉的效果，發(fā)現(xiàn)，肌肉幾乎完全阻止了慢性炎癥的影響，肌肉運(yùn)動(dòng)的抗炎作用通常歸因于正常工作的肌纖維對包括脂肪細(xì)胞，巨噬細(xì)胞，T細(xì)胞和NK細(xì)胞在內(nèi)的非肌肉細(xì)胞的分泌作用（阻止Janus激酶/信號轉(zhuǎn)導(dǎo)子和轉(zhuǎn)錄激活子的上調(diào)。）當(dāng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，肌細(xì)胞直接對抗由干擾素γ誘導(dǎo)的促炎信號，而用于治療風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的兩種藥物托法替尼和巴利替尼恰好阻斷的是同一條具有抗炎作用的途徑。

研究第一作者Zhaowei Chen說：“我們的研究不僅證實(shí)了干擾素γ主要通過一種特定的信號途徑發(fā)揮作用，還表明運(yùn)動(dòng)的肌肉細(xì)胞可以直接對抗這種促炎癥信號，而不依賴于其他細(xì)胞類型或組織。”

論文鏈接：https://advances.sciencemag.org/content/7/4/eabd9502