Skeletal muscle fibers. Credit: Berkshire Community College Bioscience Image Library / Public domain
據瑞士洛桑聯邦理工學院（école polytechnique fédérale de Lausanne簡稱EPFL, Lausanne, Switzerland）2022年12月16日報道，神經酰胺是老化肌肉健康的關鍵（Ceramides found to be key in aging muscle health）。相關研究結果于2022年12月16日已經在《自然老化》（Nature Aging）雜志網站發表——Pirkka-Pekka Laurila, Martin Wohlwend, Tanes Imamura de Lima, Peiling Luan, Sébastien Herzig, Nadège Zanou, Barbara Crisol, Maroun Bou-Sleiman, Eleonora Porcu, Hector Gallart-Ayala, Michal K. Handzlik, Qi Wang, Suresh Jain, Davide D’Amico, Minna Salonen, Christian M. Metallo, Zoltan Kutalik, Thomas O. Eichmann, Nicolas Place, Julijana Ivanisevic,Jari Lahti, Johan G. Eriksson, Johan Auwerx. Sphingolipids accumulate in aged muscle, and their reduction counteracts sarcopenia. Nature Aging, Published: 16 December 2022. DOI: 10.1038/s43587-022-00309-6. https://doi.org/10.1038/s43587-022-00309-6
參與此項研究的有來自瑞士洛桑聯邦理工學院（école polytechnique fédérale de Lausanne簡稱EPFL, Lausanne, Switzerland）、瑞士洛桑大學（University of Lausanne, Switzerland）、瑞士生物信息學研究所（Swiss Institute of Bioinformatics, Lausanne, Switzerland）；芬蘭國家衛生和福利研究所（National Institute for Health and Welfare, Helsinki, Finland）、芬蘭赫爾辛基大學（University of Helsinki, Finland）、芬蘭圖爾庫大學（University of Turku, Finland）；美國加州拉霍亞市索爾克生物研究所（The Salk Institute for Biological Studies, La Jolla, CA, USA）、印度塞康德拉巴德市的語調研究實驗室（Intonation Research Laboratories, Secunderabad, India）、奧地利格拉茨大學（University of Graz, Austria）以及新加坡國立大學（National University Singapore）的研究人員。
在衰老過程中，老鼠和人類一樣會變得不活躍，肌肉質量和力量也會減弱。由EPFL的約翰·奧沃克斯（Johan Auwerx）帶領的一組科學家發現，當老鼠年老時，它們的肌肉會充滿神經酰胺（ceramides）。神經酰胺以用于護膚品而聞名，它是鞘脂（sphingolipids），一類脂肪分子，不用于產生能量，而是在細胞中執行不同的任務。
研究人員發現，在衰老過程中，SPT等蛋白質會過量供應，而這些蛋白質都是將脂肪酸（fatty acids）和氨基酸（amino acids）轉化為神經酰胺所必需的。“神經鞘脂和神經酰胺是復雜但非常有趣的脂肪類，我們很有可能進一步研究它們在衰老過程中的作用，因為它們發揮著許多不同的功能，”醫學博士、此項研究的負責人皮爾卡-佩卡·勞里拉博士（Dr. Pirkka-Pekka Laurila）說。
接下來，科學家們想看看減少神經酰胺超負荷是否能防止與年齡相關的肌肉功能下降。他們用神經酰胺阻斷劑治療老年小鼠，比如多球殼菌素（myriocin）和合成阻斷劑Takeda-2，并使用腺相關病毒來阻斷肌肉中神經酰胺的合成。神經酰胺阻斷劑防止了衰老過程中的肌肉質量損失，使老鼠變得更強壯，并使它們能夠跑更遠的距離，同時改善它們的協調性。
為了更深入地研究這種效應，多國科學家們合作使用一種叫做RNA測序的技術測量了肌肉中所有已知的基因產物。上述研究的主要合作者馬丁·沃爾文德博士（Dr. Martin Wohlwend）解釋說：“結果是，阻斷神經酰胺的產生可以激活肌肉干細胞，使肌肉中的蛋白質積累更多，纖維類型向快速收縮糖酵解轉變，從而使老年小鼠的肌肉變得更大更強壯。”
最后，科學家們研究了減少肌肉中的神經酰胺是否對人體有益。研究人員對來自芬蘭赫爾辛基的數千名70~80歲的男女進行了研究，發現其中25%的人具有一種特殊的基因形式，這種基因可以減少肌肉中鞘脂生成途徑的基因產物。擁有這種神經酰胺減少基因的人能夠走得更遠，更強壯，從椅子上站起來也更容易，這表明他們的衰老更健康，類似于使用神經酰胺阻斷劑的老鼠。
約翰·奧沃克斯說：“這些發現非常重要，因為它們給我們提供了強大的動力，讓我們去開發可以在人體上測試的抑制劑。”此項研究的科學家們現在正著手與制藥業合作。
此研究得到了EPFL、歐洲研究理事會(European Research Council: ERC-AdG-787702)、瑞士國家科學基金會(Swiss National Science Foundation: SNSF 31003A_179435)、瑞士肌肉疾病研究基金會(Fondation Suisse de Recherche sur les Maladies Musculaires簡稱FSRMM)和馬塞爾·勒瓦蘭特基金會（Fondation Marcel Levaillant: 190917）的資助。這項工作還得到了芬蘭科學院(Academy of Finland)、芬蘭糖尿病研究學會（Finnish Diabetes Research Society）、Folkh?lsan研究基金會（Folkh?lsan Research Foundation）、諾和諾德基金會（Novo Nordisk Foundation）、芬蘭心血管研究基金會（Finnish Foundation for Cardiovascular Research）、Juho Vainio基金會（Juho Vainio Foundation）、Signe和Ane Gyllenberg基金會（Signe and Ane Gyllenberg Foundation）、西格麗德·賈塞劉斯基金會（Sigrid Juselius Foundation）、阿霍卡斯基金會（Ahokas Foundation）、埃米爾·艾爾特南基金會（Emil Aaltonen Foundation）、 帕沃·魯米基金會（Paavo Nurmi Foundation）、奧瑞恩基金會（Orion Foundation）以及蘇格蘭高級臨床獎學金(Scottish Senior Clinical Fellowship: SCD/09)的支持。