任声权

一直以来，不少人存在这种疑惑，为何牛、马等哺乳动物一出生就能站立，而人类却需要长期才能行走。有动物学家计算得知，婴儿本来需要在妈妈腹中待18-21个月，才能达到其他动物出生时就具备的行走能力。因为骨盆的限制，人类胎儿平均孕期只有9个月，就是出生后到一岁时，婴儿还不可以行走。假如用科学的原理来讲解，这就涉及到神经对肌肉的控制能力。

日前，美国加州大学圣地亚哥分校的研究职员，无意中通过结构生物学“解锁”了神经对肌肉的控制能力。他们的研究成就在国际期刊《自然》上发表，这将为治疗重症肌无力提供新思路。肌肉的发力是通过肌纤维缩短来达成的，这就需要运动神经元对骨骼肌进行控制，重点在神经肌肉接头，也就是运动神经元与骨骼肌肌纤维的连接点。

关于神经肌肉接头的工作模式，科学家已研究了一个多世纪，最后确定了运动神经元末梢释放的乙酰胆碱，像钥匙一样将骨骼肌肌肉细胞上的乙酰胆碱受体打开，开启了肌纤维的强烈缩短。

在最新研究中，科学家们使用冷冻电镜技术获得了肌肉乙酰胆碱受体在结合或不结合乙酰胆碱时的高分辨率三维结构。这项工作的挑战第一来自样本的获得。乙酰胆碱受体在骨骼肌中的重量占比极低，假如要从人类肌肉中离别，非常难获得足够的组织样本。于是，研究职员想到了容易获得乙酰胆碱较多的牛肉，转而从牛胚胎中获得肌肉，最后从每千克牛肉中获得了30微克纯化的乙酰胆碱受体。

在研究肌肉乙酰胆碱受体的好看的三维结构图后，科研职员意料之外发现，从同一个胚胎组织样本中可以同时看到两种版本的受体：一种是未成熟的胚胎版本，一种是成熟的神经肌肉接头版本。两个版本的亚基组成存在不同。

一般来讲，伴随神经肌肉接头渐渐发育成熟，乙酰胆碱受体需要完成亚基转换，但怎么样从胚胎型转变到成熟型的结构原理并不了解。而目前研究职员了解地在牛胚胎早期的肌肉组织中看到两种版本的乙酰胆碱受体，一种促进神经末梢与肌肉形成连接，另一种可以控制肌肉的缩短。

同时，像牛、马如此的哺乳动物出生当天就能行走的疑问便得到解答：从肌肉来看，原来牛、马早在出生前就完成了乙酰胆碱受体亚基组成的发育转换，形成了成熟的神经肌肉接头，而人类控制骨骼肌缩短的能力并非一出生就有些。人类在新生几个月里，肌肉协调性非常差，一般需要一年左右的时间才能形成成熟的神经肌肉接头。

该研究正式解锁了神经肌肉接头的工作模式，为重症肌无力病人带来福音，由于它的根源就是神经肌肉接头遭到了破坏，致使病人没办法有效控制骨骼肌缩短发力。

（作者系健康管理师、安徽科普作家协会会员）

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