日本大學找到美國隊長「超級士兵血清」的秘密，打一針冬眠黑熊的血清讓你不用運動也能增肌

在漫威的漫畫中，隊長與巴奇透過注射「超級士兵血清」，而獲得超人般的能力。根據漫畫中的描述，超級士兵血清對人體改造有奇效，包括讓人類可以快速分解乳酸、代謝是一般人的四倍、恢復力超群......等等，不過在電影中，我們可以看到最大的改變就是，原本體型只是一個弱雞的史蒂夫羅傑斯，瞬間變成肌肉壯漢。

▲ 實驗前的史蒂夫羅傑斯

現在，日本大學的研究，似乎告訴我們超級士兵血清的秘密，就是來自於冬眠黑熊。

這冬眠黑熊血清是什麼「靈丹妙藥」，功效竟然如此強大，不會又是一個騙局吧！不不不，這都是有科學依據的。日本廣島大學發佈了一篇研究，注射冬眠黑熊的血清，就可以提高自身的肌肉品質。

不過還是很好奇，為啥非得注射黑熊的血清，還必須得是冬眠的黑熊？難怪美國隊長被冰封了66年都沒事。

這還得從黑熊那令人難以置信的休眠能力說起。

它可以在不吃不喝的情況下保持靜止長達七個月，而且還不會對健康產生嚴重影響。

在夏季和秋季大吃一頓以增加脂肪儲備後這樣做，然後什麼都不做就熬過冬天，同時抵抗心臟病、糖尿病和癌症等疾病。

但是作為人類，就很脆弱了，只要幾週不運動，肌肉品質就開始下降。

於是，研究者們試圖從熊的冬眠能力入手，探究提高人類肌肉品質的方法。

骨骼肌很容易因不動而導致消瘦，因此這項新研究的重點是骨骼肌。

研究小組將培養的人類骨骼肌細胞注入活躍期或者冬眠時期黑熊血液中提取的血清，並進行了一系列的觀察分析。

骨骼肌細胞在與熊血清一起培養24小時後，並沒有觀察到任何明顯的形態變化（圖A）或分化的人肌管中細胞核數量的增加（圖B）。

但與活躍期熊血清（ABS）相比，在冬眠期熊血清（HBS）中培養時的總蛋白含量顯著增加（圖C）。

通過上述的研究，我們得知HBS可以增加總蛋白質含量。

檢查蛋白激酶B（Akt）的活化狀態和雷帕黴素複合物1(mTORC1) 途徑的機械靶點，這些被認為是骨骼肌中蛋白質合成的中樞調節劑。

第一幅圖中可以看到，在HBS中的骨骼肌細胞可以增強Akt/mTORC1信號傳導。

而第二幅圖卻顯示在HBS中的人骨骼肌細胞中的蛋白質合成代謝沒有改變。

可以初步得出結論，儘管用HBS處理會誘導Akt/mTORC1通路的激活，但這並不直接誘導培養的人骨骼肌細胞中蛋白質合成的活化。

總蛋白質含量增加而蛋白質合成系統不受影響，所以後續就要探究HBS對培養肌管中蛋白水解系統的影響。

骨骼肌中存在兩種主要的蛋白水解途徑：自噬-溶酶體系統，泛素-蛋白酶體系統。

下圖中可以看出，自噬體形成的標誌物微管相關蛋白1輕鏈3(LC3)-II沒有改變，表明培養的肌管中的自噬通量沒有變化。

相比之下，肌肉環指蛋白-1(MuRF1) 蛋白（一種骨骼肌特異性 E3 泛素連接酶）的表達在HBS中顯著降低。

因此可以得出，在HBS中通過泛素-蛋白酶體依賴性系統的蛋白質降解在人類骨骼肌細胞中被抑制。

Akt-FOXO軸可能代表骨骼肌細胞中泛素-蛋白酶體系統的潛在調節機制，特別是通過調節atrogin1和murf1基因的轉錄活化。

在培養的肌管中，與ABS相比，HBS 處理後FOXO3a的磷酸化和總表達顯著增加（下圖 B-D）。

值得一提，HBS處理後細胞溶質FOXO3a增加，而核FOXO3a沒有變化（下圖E-G）。

IGF-1是一種血清生長因子，是一種候選上游因子，可誘導骨骼肌中Akt-FOXO3a軸的活化。

已經證實，與活躍期相比，黑熊冬眠期間IGF-1含量顯然更高（下圖A），並且，還觀察到冬眠熊血清中總蛋白含量顯著增加（下圖B）。

因此，冬眠熊血清相較於活躍期熊血清能夠更好地提高人類骨骼肌細胞的能力。

用冬眠動物治療疾病或者用於其他領域的研究已經有很長一段時間了。

斑馬魚經常作為科學研究的模型，因為它們的基因組與人類非常相似。

先前，研究人員試圖研究冬眠斑馬魚，將其應用到航太領域。

太空人在太空中長期生存可能會面臨腸道微生物群變化、休眠病毒重新被啟動、白血病和線粒體功能障礙等風險。斑馬魚的新研究表明，誘導冬眠可能有助於降低風險。