摘要：骨骼肌线粒体生物合成：于骨骼肌内，经系列复杂分子信号传导与调控程序，促使线粒体数量攀升、功能进阶的生物学过程。此过程涉及多信号通路协同，如腺苷酸活化蛋白激酶通路感知能量变动激活过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α、丝裂原活化蛋白激酶响应机械应激或代谢变化

文题释义：

骨骼肌线粒体生物合成：于骨骼肌内，经系列复杂分子信号传导与调控程序，促使线粒体数量攀升、功能进阶的生物学过程。此过程涉及多信号通路协同，如腺苷酸活化蛋白激酶通路感知能量变动激活过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α、丝裂原活化蛋白激酶响应机械应激或代谢变化调控基因表达，以适配肌肉能量需求，对维持肌肉代谢、提升运动耐力、抵御氧化损伤意义深远，是运动提升肌肉健康的关键机制，为改善肌肉功能提供靶点。

运动诱导调控：运动时肌肉能量代谢与应激状态更迭，成为激活线粒体生物合成信号通路的关键驱动力。如有氧运动提升AMP/ATP比值激活腺苷酸活化蛋白激酶，抗阻训练施予机械负荷刺激丝裂原活化蛋白激酶，进而精准调控线粒体生物合成各环节，优化其数量、结构与功能，实现肌肉代谢效能跃升、抗疲劳潜能激活及对代谢应激的良好适应，为制定个性化运动方案筑牢理论根基，推动运动健康效益最大化。

背景：骨骼肌线粒体生物合成及其运动调控机制是目前的研究焦点。腺苷酸活化蛋白激酶、过氧化物酶体增殖物激活受体 γ 共激活因子1α、丝裂原活化蛋白激酶、钙调信号等通路于运动诱导的线粒体生物合成意义深远，关乎肌肉代谢优化、运动表现提升与代谢病预防。然而，各通路的相互作用、调控机制及其在运动对骨骼肌线粒体生物合成的综合效应尚不清楚。

目的：探讨骨骼肌线粒体生物合成相关信号通路，精准解析运动在其中的诱导及调控细节，阐释运动激活信号通路促进线粒体生成与功能强化的原理，为改善肌肉代谢、提升运动效能、预防代谢疾病筑牢理论根基。

方法：通过检索中国知网(CNKI)、万方、维普等中文数据库，以及PubMed、Web of Science等英文数据库，收集自建库至2024年8月发表的与骨骼肌线粒体生物合成及其调控机制相关的最新文献。结合多条信号通路的研究结果，系统梳理了运动对线粒体生物合成的调控机制，重点关注腺苷酸活化蛋白激酶、过氧化物酶体增殖物激活受体 γ 共激活因子1α、蛋白激酶A、丝裂原活化蛋白激酶、钙调信号通路的相互作用和协同机制。

结果与结论：①骨骼肌线粒体生物合成是一个复杂的生物学过程，涉及多条信号通路的协同调控，旨在根据能量需求和外界应激的变化，优化骨骼肌的代谢能力、抗疲劳性以及整体运动表现，其核心机制包括腺苷酸活化蛋白激酶、过氧化物酶体增殖物激活受体 γ 共激活因子1α、丝裂原活化蛋白激酶等关键因子的相互作用和调节。②腺苷酸活化蛋白激酶通过感知细胞能量状态，激活过氧化物酶体增殖物激活受体 γ 共激活因子1α，促进线粒体生物合成。而过氧化物酶体增殖物激活受体 γ 共激活因子1α作为骨骼肌线粒体生物合成的主要调控因子，能够调节线粒体蛋白和DNA的合成，增强抗氧化应激反应，提升线粒体功能。③丝裂原活化蛋白激酶信号通路，特别是丝裂原活化蛋白激酶 p38，在应激反应中通过激活过氧化物酶体增殖物激活受体 γ 共激活因子1α进一步促进线粒体生成。④此外，钙调信号通路和PKA信号通路亦在骨骼肌的代谢调节中扮演着重要角色。⑤运动能够通过激活上述多条信号通路，显著提高骨骼肌的线粒体生物合成能力，优化细胞的代谢效率，增强肌肉耐力，改善运动表现。⑥未来研究可聚焦于深入探讨腺苷酸活化蛋白激酶、过氧化物酶体增殖物激活受体 γ 共激活因子1α、丝裂原活化蛋白激酶和钙调信号在不同运动强度和模式下的交互机制；加强对不同年龄、性别及健康状况群体的研究；验证研究成果的普适性与群体特异性；挖掘新兴调控因子如 FNIP1、PERM1的精细机制及其在运动干预中的潜力；以及推动运动健康研究成果向临床应用转化等。

https://orcid.org/0009-0007-9418-5606(张子寒)；https://orcid.org/0009-0008-8453-2659(王加新)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

关键词: 骨骼肌, 线粒体生物合成, 运动, 腺苷酸活化蛋白激酶, 过氧化物酶体增殖物激活受体 γ 共激活因子1α, 蛋白激酶A, MAPKs, 钙信号, 工程化组织构建

引用本文：张子寒, 王加新, 杨文意, 朱 磊. 运动促进骨骼肌线粒体生物合成的调控机制[J]. 中国组织工程研究, 2025, 29(30): 6499-6508.

来源：中国组织工程研究杂志