肌少症是一種與年齡相關的疾病，其特徵是全身肌肉質量逐漸喪失，肌肉力量和身體功能下降。肌少症為高齡者帶來不利的影響，例如喪失獨立性、跌倒和骨折、生活品質差，提升意外死亡的風險。對於人口老化較嚴重的國家，肌少症的盛行率大約在 15%，已成為重要的公共衛生問題。迄今為止，尚無藥物治療肌少症的發展，因此，維持運動與營養被認為是預防肌少症較有效的策略。對於老年人而言，運動能力必定隨年齡而下降，因此優化飲食與營養甚為重要。鈣是人體用於調節肌肉收縮的離子，是否能改善肌少症，將是本文的探討重點。
補充礦物質減少肌少症風險
下表來自2017年的期刊1，目的是評估礦物質對老年人的肌肉質量、力量之影響，納入研究的礦物質包含: 鈣、鐵、鎂、磷、鉀、硒、鈉和鋅。從文獻的比對得知，鈣和硒與肌肉質量顯著相關，鐵、鎂、硒、鋅與體能表現顯著相關，補充鈣、鎂、硒、磷則可以降低肌少症的盛行率。從上述結論，推測鈣、硒、鎂這三種礦物質可能是預防或治療肌少症的重要營養素。
下圖來自2013年的期刊2，目的為探討每日鈣攝取量與肌少症之間的關係。研究納入總計 1339名的老年人，包含592 名男性和 707 名女性。結果顯示，每日鈣攝取量與肌少症呈現負相關，具有顯著差異(p<0.01)。每日鈣攝取超過445 mg的老年人，比起攝取量低於241.5 mg者，肌少症盛行率可降低超過50%。
老年慢性疾病合併肌少症之影響因子
老年人若同時有慢性疾病，發生肌少症的機率將提升，肌少症不僅導致疾病臨床結果惡化，也會增加醫療費用與時程。下圖來自2022年的期刊3，目的為探討老年慢性病住院病患肌少症的影響因素。研究納入121例老年慢性病患者，將受試者分為肌少症組（n=57）和非肌少症組（n=64），分析骨礦物質密度（BMD）、營養生物標記。結果顯示，肌少症組BMD較低，骨質疏鬆發生率較高，亦因骨質疏鬆的關係，骨中的鈣流失到血液，導致血清鈣較高；血清鐵、鋅濃度顯著降低（皆P<0.05）；類胰島素生長因子IGF-1濃度顯著降低（P<0.01 ）；透過測量白蛋白和前白蛋白，得知這些慢性疾病合併肌少症的老人，營養狀況不佳。由上述結果，可確認肌少症與與骨質疏鬆有密切關係，由慢性疾病導致微量營養素缺乏的患者，亦有較高之肌少症風險。
補充鈣、維生素D、蛋白質改善肌少症
蛋白質被認為是老年人的關鍵營養素，膳食蛋白質提供合成肌肉蛋白質所需的胺基酸等。維生素D亦為改善肌少症的重要營養素，因為骨骼肌中具有維生素D的受體(VDR)，這些受體的多樣性與肌肉力量的差異相關。下表來自2022年的期刊4，目的為探討蛋白質、維生素D、鈣與肌少症之關聯性，共分析了 6,221 名參與者（1,156 名肌少症組 vs. 5,065 名非肌少症組）。結果顯示，肌少症組的 營養素攝取顯著較低，維生素D（p<0.05； I2 = 98.790%）、蛋白質（p < 0.05；I2 = 97.276%）和鈣含量（p < 0.01；I2 = 99.067%）。肌少症與維生素 D、蛋白質和鈣的攝取量有關。在這些營養素中，鈣的影響最大，因此，補充鈣質對於肌少症的預防應有針對性。
高齡會導致肌肉骨骼健康的改變，包含肌少症與骨骼強度下降，這些衰退可透過膳食補充劑來改變，例如鈣、維生素D、支鏈胺基酸的營養組合。下表來自2019年的期刊5，目的為評估鈣、維生素D與亮氨酸組成的特定營養補充品，對於肌肉與骨骼健康的影響。研究納入380名年長參與者，為期 13 週，分析維生素D [25(OH)D]、副甲狀腺素 (PTH)、骨形成生化標記（骨鈣素，OC；1型前膠原氨基末端前肽，P1NP）和骨質流失標記（羧基末端膠原交聯，CTX）、IGF-1 和全身性 BMD。營養補充組中維生素D濃度上升、PTH 下降、IGF-1增加、CTX下降，均呈現顯著差異(p<0.01)；骨形成生化標記OC或P1NP無顯著差異；BMD呈小幅顯著增加(p = 0.033）。上述結果證實，鈣、維生素D、亮胺酸的營養補充品組合，能對肌肉與骨質健康產生改善。
補充硒改善老化動物肌肉細胞的鈣釋放
肌肉的收縮是一系列協調良好的過程: 收縮過程中，動作電位會使T小管上的DHP receptor 去極化產生結構改變，Ryanodine receptor 變形打開後，讓鈣離子從肌漿質網側囊釋放至細胞質；在放鬆過程中，鈣離子由SR鈣泵 (SERCA) 移回儲存區。下表來自2020年的期刊6，將老化鼠與年輕鼠的肌肉細胞進行比較，探討補充硒對於鈣離子釋放以及肌少症的影響。結果顯示，老化鼠肌肉細胞的鈣離子濃度與釋放通量，均比年輕鼠來得低，但加以運動訓練或補充硒之後，肌肉細胞的鈣離子與釋放通量，都可顯著提升，不但比老化鼠的對照組高，甚至比年輕鼠還高。上述結果暗示了補充硒，有潛力提升肌肉細胞對於鈣離子的運用，並改善老化過程中衰退的肌肉力量與耐力。
總結:
從營養學相關的文獻比對，推測鈣、鎂、硒這三種礦物質，可能具有預防肌少症的潛力，每日鈣攝取超過445 mg的老年人，能降低50%罹患肌少症的機率。老年人若有慢性疾病，容易誘發肌少症以及骨質疏鬆症，這些疾病之間存在關聯性，若對老年人的營養攝取進行強化，可同時改善骨質疏鬆症與肌少症。預防或改善老年人肌少症的關鍵營養素，主要是鈣、維生素D與支鏈胺基酸。此外，在老化動物模式的研究則發現，肌肉細胞老化造成鈣離子運用能力變差，而補充硒可以減少這類的衰退。同時補充鈣與硒能否改善老年人的肌少症，未來仍需要進一步的臨床研究來確認。
參考文獻:
Carliene van Dronkelaar, Aafke van Velzen, Maya Abdelrazek, Anouk van der Steen, Peter J.M. Weijs, Michael Tieland. Minerals and Sarcopenia; The Role of Calcium, Iron, Magnesium, Phosphorus, Potassium, Selenium, Sodium, and Zinc on Muscle Mass, Muscle Strength, and Physical Performance in Older Adults: A Systematic Review. http://dx.doi.org/10.1016/j.jamda.2017.05.026
Mi Hae Seo, Mee Kyoung Kim, Se Eun Park, Eun Jung Rhee, Cheol Young Park, Won-Young Lee, Ki Hyun Baek, Ki-Ho Song, Moo Il Kang and Ki Won Oh. The association between daily calcium intake and sarcopenia in older, non-obese Korean adults: the fourth Korea national health and nutrition examination survey (KNHANES IV) 2009. Endocrine Journal 2013, 60 (5), 679-686.
Bingqing, Zhengli Guo, Binxian Jiang, Kaiyu Zhang, Wenyu Zhu, Xiaoyi Lian, Yihui Xu, Zhijuan Zhao, Lei Liu. Factors affecting sarcopenia in older patients with chronic diseases. Ann Palliat Med 2022;11(3):972-983.
Yang Du. Is Calcium the Main Nutrient in the Diet Plan for Sarcopenia among the Elderly?：A Systematic Review and Meta-Analysis Research Square. February 18th, 2022. https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-1359964/v1
Tom R. Hill, Sjors Verlaan, Egbert Biesheuve, Richard Eastell, Jürgen M. Bauer, Ivan Bautmans, Kirsten Brandt, Lorenzo M. Donini, Marcello Maggio, Tony Mets, Chris J. Seal, Sander LJ Wijers, Cornel Sieber, Tommy Cederholm, Terry J. Aspray. A Vitamin D, Calcium and Leucine‑Enriched Whey Protein Nutritional Supplement Improves Measures of Bone Health in Sarcopenic Non‑Malnourished Older Adults: The PROVIDE Study. Calcifed Tissue International (2019) 105:383–391
János Fodor, DánaAl-Gaadi, TamásCzirják, TamásOláh, Beatrix Dienes, LászlóCsernoch & Péter Szentesi. Improved Calcium Homeostasis and Force by Selenium Treatment and Training in Aged Mouse Skeletal Muscle. Scientific Reports | (2020) 10:1707.