Ca2＋信號(hào)通路調(diào)控肌纖維類型轉(zhuǎn)化的研究進(jìn)展

侯普馨，侯艷茹，白艷蘋，蘇 琳，趙麗華，靳 燁*

（內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010018）

肌纖維是肌肉組織的基本組成單位，其類型是決定肉品品質(zhì)的一個(gè)重要因素。肌纖維的密度、數(shù)量、直徑、橫截面積、不同類型肌纖維的數(shù)量比例以及面積比例都與肉品品質(zhì)密切相關(guān)[1]。特別是當(dāng)肉品中氧化型肌纖維所占比例高時(shí)，肌肉的pH值、肉品的風(fēng)味、顏色、大理石紋評(píng)分和肌內(nèi)脂肪含量較高，肌肉系水力強(qiáng)、細(xì)嫩多汁、肉質(zhì)良好。目前通過改變肌纖維類型組成從而改善肉品品質(zhì)已經(jīng)成為肉品科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)[2]。

骨骼肌的可塑性較強(qiáng)，當(dāng)機(jī)體受到刺激時(shí)，骨骼肌能夠激活細(xì)胞內(nèi)相關(guān)的信號(hào)通路，使肌纖維特異性基因的表達(dá)改變，從而使得肌纖維類型發(fā)生改變以適應(yīng)需求[3]。大量研究均表明，肌纖維類型的轉(zhuǎn)化遵循I型（慢收縮氧化型）→IIa型（快收縮氧化酵解型）→IIx/d型（中間型）→IIb型（快收縮酵解型）的轉(zhuǎn)化路徑。肌纖維類型的轉(zhuǎn)化受到多種信號(hào)通路的調(diào)控，如單磷酸腺苷活化蛋白激酶通路、過氧化物酶體增殖物激活受體通路、Wnt/β-連環(huán)蛋白通路、大鼠肉瘤蛋白/細(xì)胞分裂素活化蛋白激酶通路等。研究較多的兩條途徑分別為鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶/T細(xì)胞核因子（calcineurin/nuclear factor of activated T cells，CaN/NFAT）和生肌調(diào)節(jié)因子途徑，其主要是細(xì)胞內(nèi)Ca2＋濃度和代謝產(chǎn)物的變化激活了下游信號(hào)分子通路，從而調(diào)節(jié)與肌纖維類型相關(guān)的基因，引起肌纖維類型發(fā)生轉(zhuǎn)變[4]。本文總結(jié)了CaN與鈣調(diào)蛋白激酶（calmodulin kinase，CaMK）的組成結(jié)構(gòu)、Ca2＋信號(hào)通路調(diào)控肌纖維類型轉(zhuǎn)化的作用機(jī)理、影響Ca2＋信號(hào)通路調(diào)控的主要因素以及Ca2＋信號(hào)通路與肉品品質(zhì)的關(guān)系，以期為今后通過遺傳、營養(yǎng)等措施改善肉品品質(zhì)提供理論依據(jù)。

1 Ca2＋信號(hào)通路

Ca2＋信號(hào)通路包括CaN和CaMK兩條Ca2＋依賴性信號(hào)傳導(dǎo)途徑，其被激活都會(huì)促進(jìn)快肌纖維向慢肌纖維轉(zhuǎn)化。

CaN又稱蛋白磷酸酶2B，是迄今為止發(fā)現(xiàn)的唯一受Ca2＋/鈣調(diào)素（calmodulin，CaM）活化的絲氨酸/蘇氨酸蛋白磷酸酶[5]。在20世紀(jì)70年代末至80年代初，美國和加拿大的研究者在豬腦中發(fā)現(xiàn)CaN并將其分離純化，后來逐漸發(fā)現(xiàn)其幾乎分布在不同組織和多種類型的細(xì)胞當(dāng)中[6]。CaN是由分子質(zhì)量約為59 kDa的催化亞基（CnA）和分子質(zhì)量約為19 kDa的調(diào)節(jié)亞基（CnB）按1∶1比例形成的異型二聚體。CnA的氨基端是磷酸酶結(jié)合域，中間是CnB和CaM的結(jié)合域，羧基端是自抑制域。CnA是全酶催化的核心，CnB和CaM可將其激活[7]。無刺激狀態(tài)時(shí)，自抑制域形成α-螺旋封閉酶的底物結(jié)合區(qū)域，此時(shí)α-螺旋封閉酶處于失活狀態(tài)；當(dāng)它被CnB和Ca2＋/CaM結(jié)合到對(duì)應(yīng)的結(jié)合位點(diǎn)時(shí)，抑制域結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，活化位點(diǎn)暴露出來，從而引起變構(gòu)反應(yīng)，此時(shí)α-螺旋封閉酶被激活[8]。

CaMK則是一種絲氨酸/蘇氨酸特性的蛋白激酶，被鈣/鈣調(diào)蛋白復(fù)合物所調(diào)節(jié)[9]。CaMK包含一個(gè)氮末端的催化區(qū)、一個(gè)調(diào)節(jié)區(qū)和一個(gè)聯(lián)合區(qū)[10]。

2 Ca2＋信號(hào)通路與肌纖維類型轉(zhuǎn)化

2.1 CaN途徑

1993年Jain等研究發(fā)現(xiàn)NFAT可以被CaN脫磷酸化[11]。1996年Schreiber等通過免疫應(yīng)答反應(yīng)發(fā)現(xiàn)了CaN是免疫抑制劑環(huán)孢菌素A（cyclosporin A，CsA）、他克莫司（tacroclimus，F(xiàn)K506）的靶向蛋白，且CsA能阻礙NFAT的移位[12]，這使得CaN逐漸成為研究熱點(diǎn)。1998年Chin等研究得出骨骼肌中的CaN可以選擇性上調(diào)慢肌纖維特異性基因的啟動(dòng)子；相反，加入CsA能抑制CaN的活性而導(dǎo)致慢肌纖維向快肌纖維的轉(zhuǎn)化，并推測(cè)是由NFAT和肌細(xì)胞增強(qiáng)因子（myocyte enhancer factor，MEF）2家族的蛋白質(zhì)組合機(jī)制介導(dǎo)慢肌纖維特異性轉(zhuǎn)錄[13]。2000年Naya等通過調(diào)控肌酸激酶構(gòu)建了表達(dá)CaN活性的轉(zhuǎn)基因小鼠，研究證明在體內(nèi)活化的CaN能誘導(dǎo)慢肌纖維的基因表達(dá)，且單獨(dú)活化CaN不足以引起骨骼肌肥大[14]。2006年Miyazaki等以8 周齡的雌鼠為實(shí)驗(yàn)材料，先將其后肢懸浮處理8 周，隨后再負(fù)載4 周并給予腹腔注射CaN抑制劑FK506，通過對(duì)比目魚肌的檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，在后肢懸浮期間，肌肉明顯萎縮且有慢肌纖維向快肌纖維轉(zhuǎn)化的趨勢(shì)。在再負(fù)載時(shí)，肌肉開始生長，比目魚肌又向慢肌纖維逆轉(zhuǎn)，F(xiàn)K506的灌注會(huì)抑制CaN的活性從而阻止慢肌纖維的維持和再生[15]。因此，CaN在維持和懸浮再負(fù)載的慢肌纖維中都發(fā)揮重要作用。2007年Mu Xiaodong等運(yùn)用微陣列追蹤骨骼肌特異性基因的表達(dá)，研究發(fā)現(xiàn)靜息培養(yǎng)小鼠趾短屈肌3 d，會(huì)發(fā)生快肌纖維向慢肌纖維的轉(zhuǎn)化，如果加以電刺激模擬神經(jīng)支配，轉(zhuǎn)化會(huì)進(jìn)一步加快，但過表達(dá)CaN卻不能使轉(zhuǎn)化徹底進(jìn)行[16]，這也表明CaN途徑在肌纖維特異性表達(dá)與轉(zhuǎn)化機(jī)制中是必不可少的。2010年Yuan Yuan等發(fā)現(xiàn)在C2C12成肌細(xì)胞中，組成性活化的FoxO1突變體改變了肌纖維的組成比例，使得肌纖維向快速酵解型轉(zhuǎn)變，并降低了CaN的活性[17]。一系列小鼠模型實(shí)驗(yàn)均證明，抑制CaN活性使得大鼠比目魚肌中Ⅰ型肌纖維比例下降，Ⅱ型肌纖維比例升高[18]；敲除CaN基因也會(huì)得到同樣結(jié)果；過表達(dá)CaN基因使氧化型肌纖維比例升高，酵解型肌纖維比例降低[19]，這均表明CaN對(duì)慢肌纖維基因的調(diào)控發(fā)揮著重要作用。綜上所述，CaN在肌纖維類型轉(zhuǎn)變、骨骼肌分化過程中發(fā)揮著重要作用，是骨骼肌重塑的重要信號(hào)分子。其他研究還表明，CaN參與糖代謝、脂肪酸氧化、血管平滑肌細(xì)胞增殖、細(xì)胞因子產(chǎn)生等過程[20]。

隨著研究的深入進(jìn)行，CaN和轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)相偶聯(lián)的作用機(jī)理逐步被揭示出來。CaN的主要作用底物是NFAT，在NFAT的作用下，可以提高多種表達(dá)Ⅰ型肌纖維的基因表達(dá)水平[21]。在體內(nèi)，骨骼肌受到運(yùn)動(dòng)神經(jīng)支配，運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元引發(fā)肌纖維產(chǎn)生動(dòng)作電位。在慢肌纖維中，神經(jīng)沖動(dòng)引起細(xì)胞質(zhì)中Ca2＋長期持續(xù)的低振幅變化，這種變化能夠激發(fā)肌細(xì)胞內(nèi)Ca2＋濃度不斷升高，使得細(xì)胞中的Ca2＋濃度維持在100～300 nmol/L，此時(shí)Ca2＋與CaM相結(jié)合激活CaN，使得NFAT去磷酸化，暴露核定位信號(hào)，NFAT從細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)位到細(xì)胞核，與其他轉(zhuǎn)錄因子協(xié)同調(diào)節(jié)在慢肌纖維中特異性表達(dá)基因的活化，促使慢肌纖維表達(dá)。而在快肌纖維中，神經(jīng)沖動(dòng)引起細(xì)胞質(zhì)中Ca2＋短期持續(xù)的高振幅變化，使Ca2＋濃度維持在較低水平（低于50 nmol/L），該條件下不足以激活CaN，也就不能使NFAT去磷酸化入核，不能發(fā)揮對(duì)快肌纖維基因表達(dá)的調(diào)控[22-23]。對(duì)此，一些研究者也提出異議，2000年Swoap等發(fā)現(xiàn)在C2C12肌管中超表達(dá)CaN，可以同時(shí)激活慢肌和快肌的啟動(dòng)子，然而超表達(dá)NFAT卻不能誘導(dǎo)快肌/慢肌特異啟動(dòng)子的表達(dá)[24]。2001年Allen等研究發(fā)現(xiàn)在快肌纖維的啟動(dòng)子區(qū)域包含多種NFAT的結(jié)合位點(diǎn)，超表達(dá)CaN可以活化這些快肌纖維基因[25]。CaN途徑涉及多種調(diào)控因子的參與，且肌纖維的發(fā)育受到多種因素的影響，具體的調(diào)控機(jī)制還有待進(jìn)一步探索驗(yàn)證。

2.2 CaMK途徑

2008年Smith等通過大鼠游泳實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，游泳運(yùn)動(dòng)后大鼠葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)子4（glucose transporter 4，GLUT4）mRNA和蛋白質(zhì)均顯著增加。若運(yùn)動(dòng)前給大鼠腹腔注射KN93（CaMK抑制劑），則導(dǎo)致CaMK磷酸化、組蛋白H3乙?；?、MEF2A結(jié)合與GLUT4的表達(dá)降低或消除[26]。2012年Ou Na等用馬血清誘導(dǎo)C2C12細(xì)胞分化，用低頻率慢型電刺激結(jié)合CsA或KN93處理，得到CsA和KN93能夠抑制體外C2C12細(xì)胞分化模型中肌球蛋白重鏈（myosin heavy chain，MyHC）I mRNA和蛋白質(zhì)的表達(dá)，且證明低頻率慢型電刺激處理可以促進(jìn)MyHCⅡ的轉(zhuǎn)化[27]。因此CaMK在調(diào)控肌纖維類型轉(zhuǎn)化中也發(fā)揮重要作用。

肌纖維中瞬時(shí)升高的Ca2＋濃度可以將CaMK激活，在磷酸化組蛋白脫乙酰化酶（histone deacetylases，HDACs）的作用下從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移至胞漿，進(jìn)一步活化MEF2，參與I型肌纖維基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)控。激活的CaMK還可以通過腺苷-3’,5’-環(huán)化一磷酸應(yīng)答元件結(jié)合蛋白結(jié)合到過氧化物酶體增殖物激活受體輔助活化因子（transcriptional peroxisome proliferator-activated receptor α coactivator-1，PGC-1α）啟動(dòng)子上，進(jìn)而調(diào)控肌纖維類型轉(zhuǎn)化[28-29]?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)CaMK家族包括CaMK I～I(xiàn)V 4 個(gè)成員，研究認(rèn)為只有CaMK II、IV參與快肌纖維向慢肌纖維的轉(zhuǎn)化過程[30]。CaMK II可引起與肥大反應(yīng)相關(guān)的血清反應(yīng)因子磷酸化，其可促進(jìn)葡萄糖運(yùn)輸，提高氧化能力。在心肌細(xì)胞中，CaMK IV在256～498氨基酸殘基上磷酸化HDACs，并從MEF2結(jié)合位點(diǎn)上解離，暴露與其他蛋白相結(jié)合的位點(diǎn)，移位進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，這一過程通過染色體區(qū)域穩(wěn)定蛋白1依賴性出核運(yùn)輸機(jī)制實(shí)現(xiàn)[31]。2007年在Mu Xiaodong等進(jìn)行的趾短屈肌細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，雖然肌肉表型已發(fā)生轉(zhuǎn)變，但CaMK IV活性并沒有改變[16]。2004年Akimoto等證實(shí)了在小鼠的骨骼肌中不表達(dá)可以檢測(cè)的CaMK IV蛋白活性，因此推測(cè)CaMK IV可能不是維持MyHC IIb向MyHC IIa轉(zhuǎn)換所必需的介質(zhì)，與之協(xié)同作用的其他蛋白激酶可能作為參與肌纖維類型轉(zhuǎn)化的內(nèi)源性介質(zhì)[32]。且2004年Wright等在大鼠肌肉中也未證實(shí)CaMK IV mRNA的存在[33]，因此CaMK的作用機(jī)理還存在爭議。

2.3 影響Ca2＋信號(hào)通路調(diào)控的因素

目前對(duì)于CaN和CaMK途徑的研究主要集中于調(diào)控肌纖維發(fā)育的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子、功能基因、相關(guān)抑制劑以及運(yùn)動(dòng)對(duì)其影響的研究。在轉(zhuǎn)錄因子中，CaN的主要作用目標(biāo)是NFAT家族成員和MEF2，且MEF2也是CaMK途徑的研究重點(diǎn)。

2.3.1 活化T細(xì)胞核因子

NFAT是一種轉(zhuǎn)錄因子，最初被發(fā)現(xiàn)于參與T細(xì)胞的信號(hào)傳導(dǎo)。迄今共發(fā)現(xiàn)5 種NFAT亞型，分別為NFATc（NFATc1或NFAT2）、NFATp（NFATc2或NFAT1）、NFAT4（NFATc3或NFATx）、NFAT3（NFATc4）、NFAT5[34-35]。CaN主要是基于NFATc1發(fā)揮作用，促進(jìn)慢肌纖維的生長、修復(fù)，抑制快肌纖維肌球蛋白重鏈基因的表達(dá)[36]。2000年Swoap等發(fā)現(xiàn)NFAT能選擇性應(yīng)答慢型小α運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的活動(dòng)[24]。1998年Chin等發(fā)現(xiàn)一些慢肌特異性基因的調(diào)控區(qū)含有NFAT和MEF2因子的結(jié)合位點(diǎn)[13]。2004年Mccullagh等將合成的肽抑制子導(dǎo)入比目魚肌中，導(dǎo)致CaN無法激活NFAT，使得MyHC I型基因表達(dá)下調(diào)，IId/x型肌球蛋白重鏈表達(dá)上調(diào)[37]，這揭示了在慢型肌球蛋白重鏈基因的表達(dá)中NFAT活性的必要性。2013年Yamaguchi等通過過表達(dá)實(shí)驗(yàn)和siRNA介導(dǎo)的干擾實(shí)驗(yàn)證實(shí)NFATc2和NFATc4參與著MyHC I的調(diào)控，敲除NFATc1時(shí)會(huì)引起心臟發(fā)育缺陷而導(dǎo)致胚胎死亡，敲除NFATc2和NFATc3會(huì)引起肌肉萎縮[38]。在嚙齒動(dòng)物骨骼肌細(xì)胞快肌纖維向慢肌纖維轉(zhuǎn)化過程中，MyHC I基因表達(dá)的上調(diào)與NFATc1參與有關(guān)[39]。2013年Vechetti-Júnior等對(duì)大鼠進(jìn)行了8 周的游泳耐力訓(xùn)練，與不運(yùn)動(dòng)的對(duì)照組相比，有氧運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)了比目魚肌中肌纖維由I型向IIa型轉(zhuǎn)化，趾肌中肌纖維由IIb型向IIa轉(zhuǎn)化，且NFATc1-c3基因表達(dá)增加，而NFATc4和CaN的表達(dá)量沒有改變，由此證明了有氧運(yùn)動(dòng)引起的肌纖維類型轉(zhuǎn)化是由NFATc1-c3介導(dǎo)的[40]。

2.3.2 肌細(xì)胞增強(qiáng)因子

MEF2是最早發(fā)現(xiàn)于骨骼肌肌管中的一種蛋白質(zhì)，在脊椎動(dòng)物中包括MEF2A、MEF2B、MEF2C、MEF2D 4 個(gè)成員[41]。作為一種關(guān)鍵的生肌調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子，MEF2可以激活肌肉特異基因的表達(dá)從而促進(jìn)骨骼肌的發(fā)育[42]。CaN可以通過MEF2和PGC-1α啟動(dòng)子上MEF2-BS位點(diǎn)結(jié)合后調(diào)節(jié)肌纖維類型的轉(zhuǎn)化[43]。2007年P(guān)otthoff等通過轉(zhuǎn)基因小鼠發(fā)現(xiàn)過表達(dá)MEF2可以促進(jìn)小鼠慢肌纖維的形成，當(dāng)添加MEF2特異性抑制劑來抑制其活性時(shí)則降低了小鼠慢肌纖維的形成[44]。2009年Hennebry等研究發(fā)現(xiàn)，肌肉生長抑制劑在促進(jìn)慢肌纖維形成時(shí)，可以上調(diào)MEF2C的水平，但負(fù)調(diào)控成肌分化抗原的表達(dá)[45]。

2.3.3 運(yùn)動(dòng)

運(yùn)動(dòng)可以通過調(diào)節(jié)CaN途徑影響肌纖維類型的轉(zhuǎn)化[3]。2008年廖八根等通過耐力運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，CaN參與肌纖維類型和大小的調(diào)控[46]。2010年吳金富研究發(fā)現(xiàn)再負(fù)荷離心運(yùn)動(dòng)可以激活細(xì)胞中Ca2＋，并通過CaN調(diào)節(jié)肌纖維類型的轉(zhuǎn)化[47]。2017年尹麗琴等通過對(duì)大鼠高、中等強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)得出運(yùn)動(dòng)可以提高CaN的活性及NFATc1蛋白質(zhì)的表達(dá)[48]。當(dāng)機(jī)體持續(xù)處于低能量負(fù)荷的耐力運(yùn)動(dòng)時(shí)，骨骼肌細(xì)胞內(nèi)Ca2＋濃度持續(xù)上升，CaMK被激活，MEF2活化，從而誘導(dǎo)慢肌纖維表達(dá)[49]。對(duì)人進(jìn)行自行車運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度測(cè)試，發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)1 min內(nèi)，CaMK II活性迅速升高，并隨著時(shí)間延長持續(xù)升高，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度提升使其活性升高更快[50]。2000年Flück等對(duì)大鼠進(jìn)行輪跑運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)可以使得大鼠股外側(cè)肌CaMK II活性升高[30]。這些研究均表明運(yùn)動(dòng)可以提高CaMK的活性，進(jìn)而促進(jìn)肌纖維類型發(fā)生轉(zhuǎn)化。

2.3.4 其他

越來越多的研究表明，胰島素樣生長因子（insulin like growth factor，IGF）在動(dòng)物發(fā)育，特別是骨骼肌發(fā)育中發(fā)揮重要作用。2013年Hudson等研究發(fā)現(xiàn)IGF-1能激活CaN及其底物NFAT，在調(diào)節(jié)肌纖維類型轉(zhuǎn)化以及促進(jìn)肌管的增殖和肥大中發(fā)揮著重要作用[51]。1999年Musarò等給有絲分裂后期的大鼠L6E9骨骼肌細(xì)胞轉(zhuǎn)染IGF-1基因，引起肥大肌纖維中CaN亞基的基因轉(zhuǎn)錄和細(xì)胞核定位[52]。2015年束婧婷等研究得出IGF-1、CnAα、NFATc3 3 個(gè)基因在鴨早期骨骼肌中協(xié)同表達(dá)，在腓腸肌外側(cè)頭肌纖維類型存在由酵解型肌纖維向氧化型肌纖維轉(zhuǎn)化的趨勢(shì)[21]。

環(huán)孢霉素A是CaN的特異性抑制劑，可以抑制低頻電刺激誘導(dǎo)的II型肌纖維向I型肌纖維轉(zhuǎn)化。2001年Serrano等用環(huán)孢霉素A和免疫抑制劑FK506抑制CaN的活性，發(fā)現(xiàn)在比目魚肌再生初期，MyHC IIa表達(dá)量增加，MyHC IIx、MyHC IIb表達(dá)量下降[53]。

在近些年的研究中，Sharlo等發(fā)現(xiàn)，功能卸載的大鼠比目魚肌中的NO水平下降，會(huì)激活糖原合成酶激酶-3β，從而促進(jìn)NFATc1從細(xì)胞核輸出和快肌球蛋白的穩(wěn)定。而機(jī)體內(nèi)的NO由一氧化氮合成酶合成，這就可以猜測(cè)一氧化氮合成酶也參與了慢肌纖維的形成過程[54]。Fajardo等驗(yàn)證了過表達(dá)肌脂蛋白以及肌漿網(wǎng)Ca2＋-ATP酶調(diào)節(jié)劑能夠刺激CaN信號(hào)途徑從而增強(qiáng)骨骼肌的氧化能力[55]。Lomonosova等通過將大鼠后肢懸吊使得其骨骼肌功能卸載，發(fā)現(xiàn)在該條件下MyHC I型的表達(dá)下降，而上調(diào)IIa、IIb和IId/x型表達(dá)[56]。

3 Ca2＋信號(hào)通路與肉品品質(zhì)的關(guān)系

Ca2＋信號(hào)通路對(duì)肌球蛋白重鏈的表達(dá)具有調(diào)控作用，CaN途徑與CaMK途徑均能促進(jìn)酵解型肌纖維向氧化型肌纖維轉(zhuǎn)化，該通路被認(rèn)為是影響慢肌纖維肌球蛋白重鏈亞型表達(dá)中最重要的一條信號(hào)級(jí)聯(lián)放大通路[57]。了解Ca2＋信號(hào)通路調(diào)控肌纖維類型轉(zhuǎn)化的機(jī)制非常重要，其有望為改善畜禽肉品品質(zhì)提供新途徑。

肉品品質(zhì)指標(biāo)包括感官指標(biāo)、食用指標(biāo)、衛(wèi)生指標(biāo)、營養(yǎng)指標(biāo)等，通常在食用安全的情況下，消費(fèi)者會(huì)選擇有光澤、有大理石花紋、肌肉細(xì)嫩多汁的肉[58]，而肌纖維類型對(duì)這些肉品品質(zhì)性狀均有影響。氧化型（I和IIa型）肌纖維與酵解型（IIb）肌纖維的組成及增長趨勢(shì)對(duì)產(chǎn)肉量、營養(yǎng)成分含量、質(zhì)構(gòu)特性具有直接的影響。肌肉中氧化型肌纖維所占比例越大，酵解型肌纖維比例越小，肌肉品質(zhì)越高[59]。肌纖維類型對(duì)肉品品質(zhì)影響主要包括嫩度、系水力、風(fēng)味、色澤等。

肉的嫩度是消費(fèi)者最重視的食用品質(zhì)之一，它決定了肉在食用時(shí)口感的老嫩。肉的嫩度在本質(zhì)上取決于肌纖維類型、直徑、密度等因素。氧化型肌纖維形態(tài)纖細(xì)，而酵解型肌纖維直徑較粗，因此肌肉的剪切力會(huì)隨著酵解型肌纖維比例的增多而增大，嫩度則下降[60]。Ryu等研究發(fā)現(xiàn)肉的嫩度、色澤與氧化型肌纖維含量呈正相關(guān)，而與酵解型肌纖維含量呈負(fù)相關(guān)，這說明酵解型肌纖維含量所占比例越大，肉品品質(zhì)越差[61]。肌肉中Ⅰ型肌纖維的含量與肉品品質(zhì)的多汁性和風(fēng)味呈正相關(guān)[60]。與酵解型肌纖維相比，氧化型肌纖維有更高含量的磷脂，磷脂是決定肉品風(fēng)味的重要因素[62]。氧化型肌纖維中含有豐富的肌紅蛋白和血紅蛋白，因此當(dāng)氧化型肌纖維所占比例高時(shí)，肌肉呈現(xiàn)鮮紅色[63]。而酵解型肌纖維中肌紅蛋白的含量低，有較高活性的ATP酶和較多的糖原，當(dāng)酵解型肌纖維所占比例高時(shí)，肌肉會(huì)顯得蒼白，宰后胴體pH值下降速度快，甚至產(chǎn)生灰白肉[64]。因此，當(dāng)肉品中氧化型肌纖維所占比例高時(shí)，肌肉的pH值、肉品的風(fēng)味、顏色、大理石紋評(píng)分和肌內(nèi)脂肪含量較高，肌肉的系水力強(qiáng)，肌肉細(xì)嫩多汁，肉質(zhì)良好。

4 結(jié) 語

綜上所述，CaN和CaMK信號(hào)途徑在肌纖維類型轉(zhuǎn)化中均發(fā)揮重要作用。近年來，隨著生物技術(shù)的迅速發(fā)展，許多研究者開始從基因組學(xué)、蛋白組學(xué)方面入手研究與肌纖維類型轉(zhuǎn)化相關(guān)的特異性表達(dá)的基因以及信號(hào)通路，從而深入揭示其調(diào)控機(jī)制。但就目前而言，CaN與CaMK活性/含量對(duì)肉品品質(zhì)的影響的相關(guān)研究還不夠深入，對(duì)于參與Ca2＋信號(hào)通路的調(diào)控因子以及該通路與其他信號(hào)通路間的具體聯(lián)系，也有待進(jìn)一步探索與研究。深入研究該通路中的重要調(diào)控因子及差異表達(dá)的基因，將有助于今后通過遺傳、營養(yǎng)等措施改善肉品品質(zhì)。