南方医科大学学报

作者：李梓源, 苏小宇, 田智涵, 晁兴亮, 王咏, 马度芳

单位：1.山东中医药大学第一临床医学院，山东 济南 250014；2.山东中医药大学附属医院心内科，山东 济南 250014

关键词：癌症恶病质,肌肉消耗,自噬,谷氨酰胺,AMPK/mTOR,

基金：国家自然科学基金(82004280);国家自然科学基金(82374376);中国博士后科学基金(2023M732136);泰山学者工程专项经费资助项目(tsqn202408382)

目的 联合转录组学和代谢组学分析癌症恶病质中氨基酸（谷氨酰胺）是否通过诱导自噬促进肌肉萎缩。 方法 将20只BALB/c裸鼠随机分为正常组、模型组（n=10）。采用皮下移植CT-26细胞诱导恶病质模型，测量BALB/c裸鼠去瘤体质量、抓力/体质量比值、苏木素-伊红（HE染色）观察肌纤维横径，检测肌肉萎缩相关蛋白（MuRF1/Atrogin-1）。转录组学分析鉴定差异表达基因（DEGs），代谢组学分析差异代谢物（DEMs），绘制代谢通路图谱。透射电镜（TEM）观察自噬小体及腓肠肌形态、Western blotting检测自噬标志物（ULK1、LC3、P62）及信号通路蛋白（AMPK、FOXO3a及mTOR等）。经Gln+AMPK抑制剂处理的C2C12成肌细胞验证了关键实验结果。 结果 与对照组相比，模型组无瘤体质量（P<0.01）、抓力/体质量比值（P<0.0001）下降，肌纤维面积减少（P<0.05）以及Atrogin-1（P<0.01）、MuRF1（P<0.05）水平升高。DEGs主要富集于精氨酸/脯氨酸代谢、AMPK、mTOR、自噬及FOXO信号通路。代谢组学分析显示，恶病质肌肉中谷氨酰胺和谷氨酸水平显著升高。体内实验发现恶病质小鼠肌肉中自噬小体数量增加（P<0.01），肌纤维模糊断裂。AMPK、FOXO3a通路蛋白升高（P<0.05），同时ULK1（P<0.05）、LC3II/I蛋白（P<0.0001）表达水平显著上调，mTOR通路蛋白及P62蛋白下调（P<0.01）。体外实验表明，谷氨酰胺可促进C2C12细胞自噬进程，并促进AMPK、FOXO通路，抑制mTOR通路，而加入AMPK抑制剂则能阻断这些效应。 结论 谷氨酰胺通过激活AMPK/FOXO3a信号通路并抑制mTOR信号通路促进自噬，导致癌症恶病质肌肉萎缩。

来源：2026年第4期

《南方医科大学学报》期刊编辑部

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