肌肉通过在适当的时间产生活性氧来维持正常的功能
线粒体通过吸收从受伤部位进入的钙来帮助受伤的肌肉细胞(肌纤维)修复，并利用它来引发活性氧的增加。根据2017年9月5日发表在网上的一项研究，尽管活性氧会在产生大量时损害细胞科学的信号在杂志的封面上，这些氧化物种是启动修复肌纤维过程的关键信号。给线粒体注入过量的抗氧化剂会抑制这一信号传递过程，阻碍肌肉修复，加剧肌纤维损伤，降低肌肉力量。
要做像爬楼梯、提健身包或打开智能手机应用程序这样自愿的动作，肌纤维必须产生力量。肌纤维产生的力量通过肌肉造成的压力会损伤肌纤维。线粒体是细胞的动力源，为产生能量提供能量，但这一过程也使活性氧作为一个副产品。正常运转的线粒体不仅需要产生能量，还需要修复受伤的肌纤维。
“我们的研究结果表明，线粒体在受损肌肉细胞的质膜修复中发挥着生理作用，这一作用突出了活性氧物种的有益作用，”Jyoti K. Jaiswal M.S.C，博士说，他是儿童国家卫生系统遗传医学研究中心的首席研究员，乔治华盛顿大学医学和健康科学学院基因组学和精确医学副教授，高级研究作者。“我们的工作强调需要对活性氧物种的作用采取微妙的观点，因为它们在正确的地点和正确的时间出现是必要的。不分青红皂白地使用抗氧化剂实际上会伤害肌肉健康的成年人和肌肉患病的儿童。”
抗氧化剂广泛应用于婴儿潮时期出生的人，他们的肌肉因剧烈运动而疼痛，或者被诊断为肌肉萎缩症的新生儿。Jaiswal和儿童协会的同事们明白，他们的研究结果推翻了抗氧化剂通常有利于肌肉恢复的传统观点。
“健身界仍然普遍认为，锻炼后服用抗氧化补充剂将有助于肌肉更好地恢复。这就是人们的想法;我就是这么想的，”该研究的主要作者亚当·霍恩说，他是乔治华盛顿大学的研究生，与贾斯瓦尔博士一起在国家儿童健康中心工作。“我们所做的是弄清楚线粒体需要产生一种非常特定的氧化信号来应对肌肉损伤以帮助受伤的肌肉修复。”
线粒体产生的氧化信号被健康细胞中的抗氧化防御微妙地平衡。这种平衡会在诸如杜氏肌营养不良症等疾病中被打破，这种疾病是由缺乏肌肉特异性蛋白——肌营养不良蛋白引起的。肌营养不良蛋白的缺乏使肌细胞的质膜更容易受到损伤。在一个杜氏肌营养不良症的实验模型中，出生时的肌肉看起来是正常的，但在几周内，显示出明显的肌肉损伤和进行性无力。
“什么变化?这个实验模型在生命的第三和第四周发生的变化之一是线粒体功能，”杰斯瓦尔补充说。“他们最终会有很多功能失调的人线粒体这损害了损伤肌纤维的修复。这会导致肌纤维的慢性和过度氧化，并破坏适当的氧化-抗氧化平衡。”
在这种情况下，一剂抗氧化剂可以恢复适当的平衡，帮助逆转肌肉损伤和渐进式虚弱。
作为下一步，研究小组正在检查健康和患病肌肉中的氧化，以了解氧化-抗氧化平衡是如何被破坏的，以及如何通过使用现有补充剂有效地恢复这种平衡。在一项由美国国立卫生研究院资助的研究中，该团队正在研究维生素E补充剂对患有糖尿病的患者的潜在益处肌肉萎缩症．
“抗氧化补充剂是由树皮、树液、巧克力和其他化合物的提取物制成的，所以它们都是不同的，”杰斯瓦尔说。“知道哪些肌肉能在特定情况下恢复平衡，有可能帮助身体保持适当的细胞信号传递能力，这将保持肌肉健康和正常工作。”
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