内容形式：摘要译文
目的：横纹肌线粒体氧化能力受 PGC-1/ERR 转录轴调控。该轴不仅调控稳态呼吸，还决定能量需求升高时扩增能量生成的能力。这种储备功能是否需要特定的下游效应因子，以及其缺失能否在静息状态下被检测到，目前尚不明确。本研究探讨横纹肌特异性、受 PGC-1/ERR 诱导的调节因子 Perm1，是否为心脏生物能储备所必需，且其作用是否具有细胞自主性。
方法：我们使用 alphaMHC-nCre 构建心肌细胞特异性 Perm1 敲除小鼠，并采用成年期他莫昔芬诱导型 alphaMHC-MerCreMer 小鼠模型作为补充。在雌雄小鼠中，我们对心脏发育、结构和功能进行了纵向评估，最长随访至 12 月龄。我们通过高分辨率呼吸测定、透射电子显微镜和分子谱分析评估线粒体功能；通过跑台运动并定量组织 ATP，以及对培养的新生心肌细胞进行 β-肾上腺素能刺激，检测负荷条件下的能量生成能力。
结果：Perm1 缺失未影响胚胎期心脏发育；无论是组成型还是成年期起始的 Perm1 缺失，均未损害小鼠至 12 月龄时的心脏结构、收缩功能或舒张功能。尽管静息状态下的表型保持正常，在复合体 I 支持及复合体 I+II 支持的呼吸条件下，线粒体呼吸均降低了 20%–25%，而柠檬酸合酶活性、线粒体 DNA 拷贝数及氧化磷酸化（OXPHOS）亚基丰度均未发生变化。相反，MICOS 组分 IMMT（MIC60）和 CHCHD3（MIC19）选择性减少；线粒体亚群分布也发生改变，表现为肌膜下线粒体减少、肌原纤维间线粒体增多，而线粒体总密度未变。在功能层面，雌雄两组 Perm1 缺陷小鼠在…
两种性别的动物在 6 个月和 12 个月时跑台运动能力均下降，并且在亚最大负荷运动期间无法维持心脏 ATP 水平；而骨骼肌 ATP 水平和血浆乳酸水平均未受影响。这一缺陷具有心肌细胞自主性：β-肾上腺素能刺激可提高对照组心肌细胞的 ATP 含量，但敲低 Perm1 会削弱这一反应。结论：Perm1 是心肌细胞内在的生物能储备决定因子，对静息状态下的心脏功能并非必需，但在需求增加时扩增 ATP 生成则不可或缺。这些发现揭示了一种通过静息状态功能表型评估无法察觉的代谢调控模式。
关键词：心肌细胞 · Perm1 · 线粒体生物能学 · 能量储备 · 运动能力
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.03.753324v1?rss=1