老來關節疼腿發軟，是缺了輔酶Q10？_風聞

有那麼一次，年紀輕輕的X先生因藥物副作用，意外“體驗”了把關節疼痛的滋味。那幾天，他走起路來又痛又僵……彼時的他，忽然就對患骨關節炎多年的王奶奶產生了某種跨越年齡的共鳴。

對許多老年人來説，這樣的感受並不陌生。數據顯示，全球約73%的骨關節炎患者年齡在55歲以上[1]。可見，衰老與骨關節炎密不可分。

圖注：骨關節炎與生物衰老之間的聯繫

關節疼、僵硬，是骨關節炎老人常常面臨的困擾，但除了這些症狀，不少人還出現了雙腿發軟，使不上勁的情況，這説明肌肉也可能開始萎縮了！雖説長期活動受限會波及肌肉，但這篇發表在《Nature Aging》上的研究表示：事情沒那麼簡單[2]！

骨關節炎肌肉萎縮，認知革命進行時

在很長一段時間裏，人們普遍認為骨關節炎導致的肌肉萎縮，源於關節疼痛，僵硬和腫脹，讓人不願意活動的“用進廢退”理論，也就是科學界常説的“廢用性肌肉萎縮”。

圖注：法國生物學家拉馬克，以長頸鹿作喻，提出“用進廢退”的觀點

但這種觀點顯然還遠遠不夠。早在1997年，一項針對膝骨關節炎患者的臨牀研究便發現，即使骨關節炎受試者的膝關節不疼、活動也沒減少的情況下，股四頭肌無力的現象卻依然存在[3]。

圖注：最能體現力量感的股四頭肌（藍：股直肌、黃：股外側肌、綠：股中間肌、紅：股內側肌）

隨着相關機制研究的深入，人們漸漸發現，骨關節炎可能會悄悄催化肌肉產生慢性炎症，使其逐漸變得萎縮、無力。並且，肌肉慢性炎症的角色在其中可能尤為關鍵：

研究顯示，膝骨關節炎患者大腿外側肌肉中炎症相關基因表達增加，炎症信號分子和炎症因子IL-6水平均比健康人要高，這可能導致了他們肌肉力量的降低[4]。在骨關節炎小鼠中，腓腸肌中炎症因子IL-1β的表達也明顯更高，同時，它們小腿腓腸肌面積減少了10%[5]。

圖注：膝骨關節炎患者大腿肌肉中幾種炎症相關信號分子的蛋白丰度

而當上述“炎症”理論成為共識後，科學家們開始追問更深層的問題：這些炎症因子，具體是通過什麼方式“殺死”肌肉細胞的？初步的答案是，和炎症“調度員”巨噬細胞有關！

衰老巨噬細胞，引發肌肉萎縮危機

研究首先發現，不論是在膝骨關節炎患者還是小鼠身上，關節周圍的肌肉組織確實會變得“不太正常”。例如，患者得病一側膝關節周圍的股四頭肌，表現出比健康一側周長減小（少了約18.4毫米）、力量下降和肌肉萎縮的現象。

圖注：膝骨關節炎患者健康和得病兩側肌肉情況

深入基因表達層面，研究者發現，骨關節炎期間小鼠萎縮的股四頭肌中發生了持續的慢性炎症。同時，肌肉中還聚集了大量的巨噬細胞。

這些巨噬細胞表現出了明顯的衰老特徵（如高表達細胞衰老標誌物SA-β-gal和p16INK4a等），當清除掉它們後，肌肉萎縮狀況得到了緩解，這表明，炎症環境可能促進了巨噬細胞的衰老，並進一步加劇了肌肉萎縮。

圖注：例如，在股四頭肌中注射白喉毒素清除衰老巨噬細胞，肌肉萎縮現象減輕（如SASP相關基因表達下降、肌纖維橫截面積增加等）

但顯然，在巨噬細胞的衰老與最終導致的肌肉萎縮之間，還有很多塊“拼圖”尚未找全，其中最相關的一塊便是鐵代謝。

**除了處理炎症，巨噬細胞還有一個功能，就是能吞噬衰老或受損的紅細胞，降解血紅蛋白並回收它們帶有的鐵離子，這一過程對體內鐵的代謝非常重要。**但對於衰老的巨噬細胞，上述功能可能會出現問題，即：

它們會吞噬沒用的紅細胞，卻無法正常地處理和利用這些鐵，就比如，在肌肉中，將鐵離子過度“泄露”給鄰近的肌肉細胞。

而當鐵離子被大量囤積在肌肉細胞中時，會產生大量的活性氧，這些活性氧會攻擊細胞膜，使其發生脂質過氧化反應，最終像“生鏽”一樣腐蝕掉細胞膜的完整性，使肌肉細胞走向死亡。

圖注：哥倫比亞大學的Brent R. Stockwell教授團隊創造了“鐵死亡”一詞，即一種涉及鐵和脂質過氧化的新型非凋亡性細胞死亡

事實也的確如此，研究發現，當肌管（青春期的肌肉細胞）與來自骨關節炎環境的衰老巨噬細胞接觸後，其內部出現了鐵死亡的典型跡象：鐵死亡調節因子表達發生改變、脂質過氧化物水平變高、線粒體損傷加劇。

圖注：肌管中鐵死亡調節因子表達（鐵死亡抑制因子GPX4等下調，鐵死亡執行因子ACSL4等上調）和線粒體損傷情況

進一步地，鐵死亡帶來的線粒體損傷還造成了一系列的“連鎖反應”。

具體來説，骨骼肌細胞內的重要“營養素”天冬醯胺出現了急劇的減少，進而抑制了其下游的mTORC1通路，導致它調控的關鍵酶HMGCR蛋白水平顯著下降，最終造成了肌肉細胞內輔酶Q10“合成生產線”的停滯。

圖注：在人類和小鼠骨關節炎樣本的股四頭肌中，與對照相比，氧化/還原型輔酶Q10的含量顯著降低

而輔酶Q10作為一種強大的抗氧化劑，能清除脂質自由基，正是骨骼肌細胞用來抵禦鐵死亡的重要天然防禦機制。

也就是説，沒有了輔酶Q10的助益，細胞的抗氧化防禦能力減弱，特別是在骨關節炎等疾病狀態下，骨骼肌細胞脂質過氧化水平可能持續升高。最終，細胞鐵死亡防禦失效，細胞膜系統崩潰、肌纖維結構破壞，肌肉萎縮發生。

輔酶Q10，破局之鑰？

那麼，從這個思路看，補充輔酶Q10可能就是有效解決骨關節炎導致的肌肉萎縮的絕佳方法！

研究發現，直接給骨關節炎小鼠補充輔酶Q10，不僅改善了股四頭肌中細胞線粒體形態，還降低了脂質過氧化物水平，從而改善了肌肉萎縮。更有意思的是，這種好處還“反向”延伸到了關節本身，緩解了骨關節炎引起的軟骨損傷。

圖注：輔酶Q10補充使骨關節炎小鼠股四頭肌的總橫截面積增加，肌肉萎縮情況得到緩解

眾所周知，輔酶Q10向來以“心臟保護神”著稱，同時擁有抗炎、抗凋亡等多種本領。現在看來，它的“戰場”可能遠不止於此，在對抗骨關節炎、防止肌肉萎縮方面有望施展拳腳。

圖注：某輔酶Q10產品宣傳圖

其實，近年來已有許多研究發現了這一點：輔酶Q10可能有助於緩解他汀類藥物（降脂藥）引起的肌痛或肌無力症狀[6]；每天200 mg輔酶Q10對服用他汀類藥物的老年運動員的肌肉性能具有潛在的益處[7]。

儘管如此，這種説法目前還沒有得到廣泛的認可，而今天的研究則為輔酶Q10與肌肉的關係又提供了新的探討空間。

回過頭來再看這項研究，不僅完整地梳理了“骨關節炎—衰老巨噬細胞—鐵代謝紊亂—鐵死亡—肌肉萎縮”這一因果鏈條，還把免疫衰老、鐵死亡和代謝調控這些看似分散的過程緊密聯繫在了一起。

更重要的是，這也為我們提供了不少改善骨關節炎-肌肉萎縮的新思路：比如清除衰老的巨噬細胞、調節肌肉裏的鐵代謝、或者更直接也更簡便的——補充輔酶Q10~

[本文的名稱是《Senescent macrophages induce ferroptosis in skeletal muscle and accelerate  osteoarthritis-related muscle atrophy》，發表於國際權威雜誌《nature aging》，通訊作者是陸軍軍醫大學/陸軍特色醫學中心的倪振洪、周思儒、陳林和連繼勤。第一作者是Wei Xiang。本研究資助來源：中國國家自然科學基金(NO. 82394444, Lin Chen; NO. 82372495, Z.N.; NO. 82202770, W.X.)、重慶市自然科學基金(NO. CSTB2022NSCQ-MSX1267, Z.N.; NO. CSTB2022NSCQ-MSX0863, W.X)]、創傷、燒傷和複合傷國家重點實驗室項目(NO. SKL2021JY01, Z.N.)、重慶市醫療技術推廣項目(NO. 2020jstg028, S.Z.)、重慶市急性和危重症臨牀醫療研究中心(NO. 3354181, S.Z.)、陸軍“十四五”建設項目組：戰爭創傷治療組（S.Z.）]

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參考文獻

[1] https://www.who.int/zh/news-room/fact-sheets/detail/osteoarthritis

[2] Xiang, W., Zhang, T., Li, B. et al. Senescent macrophages induce ferroptosis in skeletal muscle and accelerate osteoarthritis-related muscle atrophy. Nat Aging (2025).

[3] Charles Slemenda, Kenneth D. Brandt, Douglas K. Heilman, et al. Quadriceps Weakness and Osteoarthritis of the Knee. Ann Intern Med.1997;127:97-104.

[4] Levinger, I., Levinger, P., Trenerry, M. K., Feller, J. A., Bartlett, J. R., Bergman, N., McKenna, M. J., & Cameron-Smith, D. (2011). Increased inflammatory cytokine expression in the vastus lateralis of patients with knee osteoarthritis. Arthritis and rheumatism, 63(5), 1343–1348.

[5] Silva, J. M. S., Alabarse, P. V. G., Teixeira, V. O. N., Freitas, E. C., de Oliveira, F. H., Chakr, R. M. D. S., & Xavier, R. M. (2018). Muscle wasting in osteoarthritis model induced by anterior cruciate ligament transection. PloS one, 13(4), e0196682.

[6] Qu, H., Guo, M., Chai, H., Wang, W. T., Gao, Z. Y., & Shi, D. Z. (2018). Effects of Coenzyme Q10 on Statin-Induced Myopathy: An Updated Meta-Analysis of Randomized Controlled Trials. Journal of the American Heart Association, 7(19), e009835.

[7] Deichmann, R. E., Lavie, C. J., & Dornelles, A. C. (2012). Impact of coenzyme Q-10 on parameters of cardiorespiratory fitness and muscle performance in older athletes taking statins. The Physician and sportsmedicine, 40(4), 88–95.