AKG作为一种营养补充剂可增强健康和运动表现

骨骼肌是人体最大的代谢器官。它由肌肉纤维、血管、神经和结缔组织组成。在骨骼肌中，血管负责运输氧气、营养物质和代谢废物，这对肌肉发育、肥大和代谢调节非常重要。

根据代谢特征，骨骼肌纤维可大致分为“慢肌纤维”(I 型)和“快肌纤维”(II 型)，其中 I 型慢开关纤维经历缓慢氧化。II型快肌纤维根据肌球蛋白重链(MYH)的差异表达可进一步分为亚型：IIA型(快速氧化肌纤维)、IIX型(中间肌纤维)和IIB型(快速酶促肌纤维)肌肉纤维)，尽管人们普遍认为人类没有 IIB 型纤维。

在骨骼肌中，I 型慢氧化纤维具有更好的血液灌注和更高的毛细血管密度。在人类中，I 型肌纤维与较长的运动耐力有关，而肉质与牲畜肌肉中慢肌纤维的比例直接相关。

在收缩过程中，骨骼肌会释放各种代谢物，如糖酵解的终产物丙酮酸(PA) 和乳酸(LA)，以及三羧酸 (TCA) 循环的中间代谢物 α-酮戊二酸 (AKG)和琥珀酸(SUC)。虽然 LA 和 SUC 已被证明可调节血管舒张，从而使组织能够获得丰富的氧气和营养，但尚不清楚 AKG 是否具有类似的功能。

AKG 是 TCA 循环的重要中间代谢物，可在运动过程中释放。以往研究表明，AKG具有调节能量代谢、促进成骨、提高免疫力、延长动物机体寿命等生物学功能。氧戊二酸受体1(OXGR1)是AKG的内源性受体，主要表达于神经系统、肾上腺和生殖系统组织中，而OXGR1在骨骼肌中的表达相对较低。

华南农业大学刚爽教授和蒋庆艳教授之前发表的一项研究表明，在饮用水中添加 AKG 可以减少脂肪沉积，并增加骨骼肌质量。一致地，骨骼肌在 OXGR1 整体敲除的小鼠中经历了显着的萎缩。迄今为止，OXGR1在骨骼肌中的表达和功能尚不清楚。

2022年9月29日，同组在Life Metabolism发表题为“AKG/OXGR1通过松弛血管平滑肌促进骨骼肌血流和代谢”的研究，揭示AKG/OXGR1通过松弛血管平滑肌来调节骨骼肌代谢。

本研究首次报道骨骼肌中的OXGR1主要分布于比目鱼肌(慢氧化肌)的血管平滑肌中。使用OXGR1全身敲除和血管平滑肌特异性敲除小鼠模型，他们发现OXGR1对于骨骼肌的类型转换和代谢至关重要。

进一步的研究表明，AKG/OXGR1信号通路可以通过降低血管平滑肌细胞内的pH值来放松血管平滑肌。此外，额外补充AKG不仅有助于促进肌肉发育，还能促进骨骼肌向氧化肌纤维的转化和代谢，最终提高运动能力或牲畜肉质。

这项研究为 AKG 作为一种营养素的营养调节提供了新的见解，以改善特定人群(久坐的人或运动员)的健康和运动能力，以及牲畜肉的产量和质量。