枸杞是我国传统名贵中药，自古以来被列为"上品"，并被卫生部批准为"药食两用食物"即"药食同源"。《本草纲目》记载：枸杞 "久服坚筋骨，轻身不老"。然而到目前为止，人们对枸杞"坚筋骨"这一传统功效的科学含义以及作用机制知之甚少。俗话说"宁夏枸杞甲天下"，枸杞是我国宁夏最著名的特产之一，上述问题的解决必将从根本上扭转宁夏枸杞产业在新时期创新发展的局面。在宁夏自治区科技厅对"科技创新"的高度重视以及中科院"面向国民经济主战场"精神指导下，宁夏回族自治区科技厅与中科院签署合作协议，启动了王志珍院士为首席的宁夏自治区十三五重点研发计划重大项目"枸杞功效的重大基础研究及功能产品研发"。项目组中国科学院生物物理研究所陈畅课题组利用现代科学技术手段和思路对这一功效进行了科学解读，发现枸杞水提物通过激活PKA-CREB通路上调ERRγ（基因名为Esrrg）从而调控肌纤维类型"模拟锻炼"增强肌肉功能。这篇题为"An extract of Lycium barbarum mimics exercise to improve muscle endurance through increasing type IIa oxidative muscle fibers by activating ERRγ"的研究论文于2020年7月30日在线发表在国际期刊FASEB Journal。

　　陈畅课题组以C57BL/6小鼠为模型，通过灌胃的给药方式，检测了枸杞水提物对骨骼肌成分和能量代谢的影响。发现枸杞水提物能显著增加小鼠胫骨前肌和腓肠肌的肌肉体重比，减少白色脂肪含量，提高小鼠的平均最大跑步距离，即：增加肌肉的耐力。体内小鼠实验和体外细胞实验表明，枸杞水提物通过增加肌肉中氧化型肌纤维（IIa型）比例和有氧呼吸作用来实现这一功能。进一步的作用机制研究发现枸杞水提物通过激活雌激素相关受体ERRγ（estrogen-related receptor gamma）上调IIa型氧化型肌纤维的比例和调节骨骼肌能量代谢，并且PKA-CREB信号通路介导了ERRγ的激活（图1）。这项研究首次证明，枸杞水提物可以调节骨骼肌重塑和能量代谢，为枸杞"坚筋骨"的传统功效提供了科学解读。在增强肌肉耐力、增加氧化型肌纤维比例、增加肌肉体重比、减少脂肪含量、增加能量产生和能量交换、促进线粒体生物合成、促进脂肪酸氧化和产热方面均起到模拟锻炼的效果（表1），为枸杞转化应用提供了科学依据。

　　枸杞作为一种药食两用食物，其"锻炼模拟剂"的作用可以被广泛应用于多个方面。例如，对于长跑或其他耐力型运动员，枸杞有助于提高肌肉中负责耐力的氧化型肌纤维的比例；对于缺乏或不能进行适当体育锻炼的人群，枸杞有助于增加肌肉重量，提高肌肉能量代谢，强身健体；对于衰老人群，随着年龄的增加都会伴随肌肉流失，文献报道30岁后每十年肌肉流失3-8%，60岁以后更加严重，枸杞可能能帮助避免肌肉流失和功能衰退。因此，枸杞这一重要功效机制的新发现，在基础研究方面科学阐述了中药传统功效的内涵，为中药国际化起到积极推动作用；在应用转化方面可望对枸杞产业起到重要推动作用！

　　目前我国枸杞利用开发还处于初加工阶段，产品市场主要是枸杞干果，枸杞饮料、枸杞酒、枸杞芽茶等初加工产品，缺乏高附加值健康产品。而美国开发的枸杞饮料喜马拉雅GoChi饮料，基于他们在FASEB J杂志发表的抗疲劳等十三个方面健康改善的功能研究，其价格昂贵，每升约50美金，而我国枸杞干果每斤不到50元人民币。所以，这一基于枸杞水提物模拟锻炼功效的基础研究成果，有望将枸杞打造成功能保健高附加值的产品，扭转目前枸杞市场廉价出售原材料的局面，推动宁夏枸杞产业的创新跨越发展！

　　中国科学院生物物理所陈畅研究员为本文的通讯作者。副研究员孟姣和博士生吕振宇为本文的共同第一作者，孙传鑫和乔新华为共同作者。该课题获得宁夏自治区重点研发计划重大项目、中国科学院科技服务网络计划（STS计划）区域重点项目、国家重点研发计划蛋白质机器与生命过程调控专项、中国科学院战略性先导科技项目（B类）、国家自然科学基金重大研究计划的资助。相关工作也已申请专利。项目实施过程中得到中国科学院西安分院及中国科学院银川科技创新与产业育成中心大力支持和协助。

　　表1 枸杞水提物与有氧运动增强肌肉功能比较

　　图1 枸杞水提物通过激活PKA-CREB-ERRγ通路增加氧化型肌纤维比例、有氧呼吸和肌肉耐力"模拟锻炼"功效的分子机制

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