肌肉是如何生长的?

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大部分的机器会因为长期使用而逐渐损毁，但人类的身体则不同：人们越多地使用肌肉，肌肉就会变得越强壮；不用的肌肉则会日渐衰弱或者萎缩。太空中的宇航员用剧烈的训练来保持健康，尽管如此，他们的肌肉还是有逐渐衰弱的倾向。这是因为在通常情况下，人们的肌肉似乎都闲置着，但我们自己并没有意识到：大部分的时间，它们都在帮助我们举起身体和维持姿势，以对抗重力。然而在太空中，由于失重，这些肌肉的持续工作就没有了，于是会有萎缩的危险。

这是一个科学家还无法完全解释的现象。肌肉细胞好像能“感觉”到它们是如何被使用的，然后重新塑造自己，以更好地适应工作。这是怎么发生的呢?人们锻炼身体的时候究竟是什么触发了这个改变?

美国加利福尼亚大学的一个研究小组正在研究肌肉内部工作的基本原理：为什么运动能对肌肉的生长起作用呢?他们发现，当肌肉开始萎缩的时候，它不只是被动地枯萎，也主动地毁坏自己――一个由肌肉细胞中的酶构成的复杂网络一个分子一个分子地分解肌肉蛋白质。而当我们做运动时，新蛋白质又在不断合成。在每个人的肌肉中，这种肌肉蛋白质的主动损坏与新蛋白质的持续合成一样，都无时无刻不在进行着。一块肌肉是生长、萎缩。还是保持不变，都依赖于损坏和合成的比率。这有点像一个同时注水和排水的浴缸的水平面：如果注水速度快，水平面就升高；如果排水速度快，水平面就降低。研究小组研究了这个平衡的“合成”背后的部分机制，他们尤其关注一种叫做“胰岛素生长因子(IGF―1)”的荷尔蒙。肌肉制造IGF―1来响应身体的运动，这种荷尔蒙依次刺激肌肉细胞中的酶，引起蛋白质的成长。研究人员发现老鼠在刚刚运动以后，肌肉中IGF―1的水平要更高一些。也许秘密就在这里：IGF―1触发了肌肉生长。

IGF―1的补充物能被用来确保肌肉蛋白质的合成，以跟上宇航员身体毁坏蛋白质的速度吗?这是一个令人激动的想法，研究人员正在考虑如何研制可以补充IGF―1的药片。他们如果成功了，这不仅对宇航员来说是个好消息，而且我们任何一个人都可能是受益者，尤其对于身体不便于运动的人来说更是如此――他们可以通过服用药片来避免肌肉萎缩。