DOI: https://doi.org/10.1016/j.arr.2026.103022
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41506604
تاريخ النشر: 2026-01-07
المؤلف: Antoneta Granic وآخرون
الموضوع الرئيسي: فسيولوجيا العضلات والاضطرابات
نظرة عامة
تستعرض المراجعة التغيرات الهيكلية والوظيفية في العضلات الهيكلية البشرية، وخاصة العضلة الرباعية الخارجية (VL)، مع تقدم العمر، مع التركيز على الساركوبينيا – وهي حالة تتميز بفقدان تدريجي في قوة العضلات وكتلتها. يبرز المؤلفون أن العضلات الهيكلية البشرية تتكون من خلايا غير متجانسة، بما في ذلك الألياف العضلية من النوع الأول (بطيئة الانقباض/أكسيدية) والنوع الثاني (سريعة الانقباض/جليكوليتية)، حيث تتأثر الألياف من النوع الثاني بشكل غير متناسب بتقدم العمر والساركوبينيا. تشير النتائج الرئيسية إلى أن التغيرات المرتبطة بالعمر تشمل فقدان الألياف العضلية، الضمور، وانتقال من أنماط الألياف السريعة إلى البطيئة، مع اختلافات ملحوظة حسب الجنس في القابلية، وخاصة لدى الذكور.
تؤكد المراجعة على الحاجة إلى دراسات طولية واسعة النطاق تعتمد نهجًا مركزيًا على الشخص، لفهم أفضل لبيولوجيا الشيخوخة المعقدة للعضلات وعواملها المحددة. تحدد عدة آليات خلوية وجزيئية مرتبطة بضمور الألياف العضلية والخلل الوظيفي، مثل تنظيم غير سليم لتخليق بروتين العضلات، وفقدان الإمداد العصبي، والخلل الوظيفي للميتوكوندريا. على الرغم من التقدم في فهم هذه الآليات من خلال نماذج حيوانية، لا تزال هناك فجوات كبيرة في ترجمة هذه المعرفة إلى الدراسات البشرية. يجب أن تركز الأبحاث المستقبلية على دمج نهج متعدد الأوميات وضمان تمثيل متوازن للجنسين لتوضيح المسارات الخلوية لشيخوخة VL وآثارها على الساركوبينيا.
مقدمة
تناقش مقدمة الورقة تعقيدات العضلات الهيكلية البشرية كعضو متعدد الوظائف يتعرض لتغيرات هيكلية ووظيفية وخلوية وجزيئية كبيرة مع تقدم العمر، مما يؤدي إلى الساركوبينيا – وهي حالة تتميز بفقدان تدريجي في قوة العضلات وكتلتها وأدائها البدني. تعتبر الساركوبينيا مصدر قلق خاص لدى كبار السن بسبب ارتباطها بنتائج صحية سلبية مثل السقوط وزيادة الوفيات. تتكون العضلات الهيكلية من خلايا غير متجانسة، بما في ذلك الألياف العضلية متعددة النوى ومجموعة متنوعة من الخلايا أحادية النواة، وتصنف إلى ألياف من النوع الأول والنوع الثاني بناءً على ملفاتها الأيضية وتعبير سلسلة الميوسين الثقيلة.
تسلط الورقة الضوء على أهمية عضلة الرباعية الخارجية (VL) كنموذج لدراسة شيخوخة العضلات بسبب تركيبها المختلط من الألياف وسهولة الوصول إليها لأخذ خزعة. وثقت الدراسات التاريخية والمعاصرة فقدان الألياف والضمور مع تقدم العمر، مع التركيز بشكل خاص على التأثير غير المتناسب على الألياف من النوع الثاني. لا تزال الآليات وراء هذه القابلية الانتقائية غير واضحة، ولكنها قد تشمل تنظيم غير سليم لاستشعار المغذيات، وسلامة الوصلات العصبية العضلية، ووظيفة الميتوكوندريا. تهدف المراجعة إلى تلخيص الأدلة المتعلقة بالتغيرات المرتبطة بالعمر في العضلات الهيكلية، مع التركيز على التغيرات الهيكلية والوظيفية، والتغيرات الخلوية والجزيئية في الألياف العضلية، والآليات الأساسية لفقدان الألياف العضلية والضمور، مع معالجة الفجوات المعرفية واقتراح اتجاهات البحث المستقبلية.
مناقشة
تسلط قسم المناقشة في الورقة البحثية الضوء على التغيرات الهيكلية والوظيفية في العضلات الهيكلية المرتبطة بتقدم العمر، مع التركيز بشكل خاص على الانخفاض في كتلة العضلات وقوتها، والتي تتفاقم بفعل تراكم الدهون والتليف. تعتبر هذه التغيرات مكونات حيوية للساركوبينيا، وهي حالة تتميز بتقليل جودة العضلات ووظيفتها لدى كبار السن. تظهر الدراسات التاريخية والمعاصرة أن كتلة العضلات تبدأ في الانخفاض في سن البلوغ المبكر، مع خسائر كبيرة – تصل إلى 40% – بحلول سن 80. كشفت تقنيات التصوير المتقدمة عن معدلات غير متجانسة من الضمور العضلي عبر مجموعات العضلات المختلفة، حيث تظهر العضلات الرباعية والأوتار الخلفية انخفاضات ملحوظة بشكل خاص. الانخفاض في قوة العضلات يكون أكثر حدة بشكل ملحوظ من انخفاض كتلة العضلات، مما يشير إلى عوامل إضافية مرتبطة بالعمر مثل فقدان وحدات الحركة وتفكك الوصلات العصبية العضلية.
علاوة على ذلك، تناقش الورقة العوامل الخارجية التي تفاقم شيخوخة العضلات، بما في ذلك أنماط الحياة الخاملة، وسوء التغذية، والحالات الصحية المزمنة. تم ربط السلوك الخامل بتقليل كبير في حجم ألياف العضلات وزيادة الأنسجة الدهنية بين العضلات، مما يؤثر سلبًا على جودة العضلات. لقد أظهرت تدريبات المقاومة أنها تخفف بعض هذه الآثار، مما يبرز أهمية النشاط البدني في الحفاظ على صحة العضلات. كما تم الإشارة إلى تأثير العوامل الاجتماعية والاقتصادية على العادات الغذائية ومستويات النشاط البدني، حيث يرتبط انعدام الأمن الغذائي بمعدلات أعلى من الساركوبينيا بين كبار السن. بشكل عام، تؤكد النتائج على الطبيعة متعددة الأبعاد لشيخوخة العضلات، حيث تدمج بين العمليات البيولوجية الداخلية وعوامل نمط الحياة الخارجية التي تساهم مجتمعة في تدهور العضلات الهيكلية في الفئات العمرية الأكبر.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.arr.2026.103022
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41506604
Publication Date: 2026-01-07
Author(s): Antoneta Granic et al.
Primary Topic: Muscle Physiology and Disorders
Overview
The review examines the structural and functional changes in human skeletal muscle, particularly the Vastus Lateralis (VL), as it ages, with a focus on sarcopenia—a condition characterized by the progressive loss of muscle strength and mass. The authors highlight that human skeletal muscle consists of heterogeneous cells, including type I (slow-twitch/oxidative) and type II (fast-twitch/glycolytic) myofibres, with type II fibres being disproportionately affected by ageing and sarcopenia. Key findings indicate that age-related changes include myofibre loss, atrophy, and a transition from fast to slow fibre phenotypes, with notable sex-specific differences in susceptibility, particularly in males.
The review underscores the need for large-scale longitudinal studies that adopt a person-centred, lifecourse approach to better understand the complex biology of muscle ageing and its determinants. It identifies several cellular and molecular mechanisms linked to myofibre atrophy and dysfunction, such as deregulated muscle protein synthesis, denervation, and mitochondrial dysfunction. Despite advancements in understanding these mechanisms through animal models, significant gaps remain in translating this knowledge to human studies. Future research should focus on integrating multi-omics approaches and ensuring balanced sex representation to elucidate the cellular trajectories of VL ageing and their implications for sarcopenia.
Introduction
The introduction of the paper discusses the complexities of human skeletal muscle as a multifunctional organ that experiences significant structural, functional, cellular, and molecular changes with aging, leading to sarcopenia—a condition characterized by the progressive loss of muscle strength, mass, and physical performance. Sarcopenia is particularly concerning in older adults due to its association with adverse health outcomes such as falls and increased mortality. The skeletal muscle comprises heterogeneous cells, including multinucleated myofibres and various mononucleated cells, and is categorized into type I and type II fibres based on their metabolic profiles and myosin heavy chain expression.
The paper highlights the importance of the Vastus Lateralis (VL) muscle as a model for studying muscle aging due to its mixed fibre composition and accessibility for biopsy. Historical and contemporary studies have documented fibre loss and atrophy with aging, with a particular emphasis on the disproportionate effect on type II fibres. The mechanisms behind this selective vulnerability remain unclear but may involve dysregulation of nutrient sensing, neuromuscular junction integrity, and mitochondrial function. The review aims to summarize the evidence of age-related changes in skeletal muscle, focusing on structural and functional alterations, cellular and molecular changes in myofibres, and the underlying mechanisms of myofibre loss and atrophy, while also addressing knowledge gaps and proposing future research directions.
Discussion
The discussion section of the research paper highlights the structural and functional changes in skeletal muscle associated with aging, particularly focusing on the decline in muscle mass and strength, which are compounded by fat accumulation and fibrosis. These changes are critical components of sarcopenia, a condition characterized by reduced muscle quality and function in older adults. Historical and contemporary studies demonstrate that muscle mass begins to decline in early adulthood, with significant losses—up to 40%—by age 80. Advanced imaging techniques have revealed heterogeneous rates of muscle atrophy across different muscle groups, with the quadriceps and hamstrings showing particularly pronounced declines. The decline in muscle strength is notably steeper than that of muscle mass, suggesting additional age-related factors such as motor unit loss and neuromuscular junction breakdown.
Furthermore, the paper discusses external factors that exacerbate muscle aging, including sedentary lifestyles, poor nutrition, and chronic health conditions. Sedentary behavior has been linked to significant reductions in muscle fiber size and increased intermuscular adipose tissue, which negatively impacts muscle quality. Resistance training has been shown to mitigate some of these effects, highlighting the importance of physical activity in maintaining muscle health. The influence of socioeconomic factors on dietary habits and physical activity levels is also noted, with food insecurity correlating with higher rates of sarcopenia among older adults. Overall, the findings underscore the multifaceted nature of muscle aging, integrating both intrinsic biological processes and extrinsic lifestyle factors that collectively contribute to the deterioration of skeletal muscle in older populations.