由遗传性疾病和衰⽼导致肌⾁退化是身体虚弱最常⻅的原因，这可能是由脂质⽣物合成途径中⼀种关键酶——PCYT2——缺乏引起的。奥地利科学院分⼦⽣物技术研究所（IMBA）的研究⼈员利⽤⼩⿏模型，阐述了在疾病和衰⽼过程中PCYT2影响肌⾁健康的⽅式。这项研究发表在《⾃然·新陈代谢》（Nature Metabolism）上。
全球有数亿⼈会受到由遗传病和衰⽼导致的肌⾁退化的影响。⻣骼肌是⼈体蛋⽩质的储存库，⻣骼肌的退化会导致⽣理机能的全⾯衰退，这种情况也称为虚弱。现在，IMBA的Domagoj Cikes和英属哥伦⽐亚⼤学的Josef Penninger领导的研究⼩组发现，PCYT2在肌⾁健康中起到了核⼼作⽤。
PCYT2是⼄醇胺衍⽣磷脂（主要是磷脂酰⼄醇胺，PE）的合成途径中的关键酶。根据患者数据，并借助⼩⿏和斑⻢⻥模型，他们表明影响PCYT2表达的基因突变，或者这种酶的活性降低，是脊椎动物肌⾁退化的⼀种保守特征。具体来说，他们证明了肌⾁中缺乏PCYT2，会影响线粒体功能和肌纤维膜的物理化学性质。
脂质普遍存在于⽣物膜中，且在神经细胞的细胞膜和神经组织的外膜中有特别⾼的浓度。在了解由PE构成的分⼦会增强脂质体膜的刚性之后，该研究的合作者、Penninger实验室的前博⼠后研究员Domagoj Cikes假设，这种脂质可能会在承受恒定剪切应⼒的组织（例如肌⾁组织）中，发挥重要作⽤。
研究⼈员证明，功能性PCYT2的⽔平与⼈类肌⾁健康有关，并会影响⼩⿏和斑⻢⻥的肌⾁组织。这种情况在⼩⿏模型中尤其明显，当PCYT2耗竭后，⼩⿏的肌⾁⽣⻓明显迟缓，且出现了⼗分严重且快速的退化。他们指出，在⼩⿏中，肌⾁的快速退化就像⼩⿏在加速⽼化。因此，Cikes和同事证实PCYT2在脊椎动物中的作⽤⼗分保守。
此外，研究⼩组还证明，当⼈类和⼩⿏衰⽼时，体内PCYT2的活性会下降。利⽤⼀种靶向传递活性PCYT2的技术，科学家们能够挽救了当PCYT2耗尽时⼩⿏出现肌⾁⽆⼒的情况，并提⾼⽼年⼩⿏的肌⾁⼒量。
通过将脊椎动物的肌⾁健康与PEs和肌膜组成联系起来，研究⼈员探究了不同种类的脂质在⽣物膜中的作⽤。由于对脂质的⽣物学研究极具挑战性，他们还需要想办法来采⽤⼀些可⽤研究应⽤。研究⼈员采⽤维也纳⽣物中⼼核⼼设施（VBCF）的Kareem Elsayad开发的、利⽤布⾥渊光散射（BLS）测量组织硬度的技术，能够检查⽣物膜的物理特性。
通过这种技术，研究⼩组证明当⼩⿏肌⾁中的PCYT2耗尽时，膜表⾯硬度会显著下降。Cikes说：“此外，我们⽬前在脂质⽣物学领域的⼯作，也取得了⼜⼀次⻜跃，因为我们能够看到细胞膜的磷脂双分⼦层，并检测结构中的脂质的局部性质。”
这项技术的实现还基于分离⽣物组织中的巨⼤质膜囊泡（GPMV），并通过嵌⼊染料来研究膜双层的物理化学性质和⼏何结构。这种⽅法能让科学家检测磷脂双分⼦层中脂质的匹配程度，以及观察是否存在间隙、亲⽔成分和膜上是否存在泄露。
通过揭示脂质的⽣物合成途径在肌⾁健康中的核⼼影响，Cikes和研究团队希望能强调脂质研究的重要性和研究潜⼒。“我们⽬前的研究证明在脊椎动物中，由PCYT2介导的脂质合成对于它们的肌⾁健康中具有基本、特定的作⽤。⽽我们也因此能探索⼀些新的疗法改善由罕⻅疾病和衰⽼导致的肌⾁萎缩，”Penninger总结道。