AKG是我們細(xì)胞內(nèi)線粒體能量代謝過程中重要的中間產(chǎn)物,近年來,其在抗衰領(lǐng)域異軍突起,成為一顆冉冉升起的新星。
在2021年,新加坡國立大學(xué)健康長壽中心主任Brian Kennedy教授發(fā)表了一項著名的臨床試驗,招募多達(dá)42位健康成年人,他們連續(xù)7個月服用AKG復(fù)合補(bǔ)充劑,最后驚奇地發(fā)現(xiàn)生理年齡減小了8歲
正因如此抗衰奇效,不少人贊譽(yù)AKG為“青春之泉”。但隨著年齡增長,我們體內(nèi)的AKG會不可避免地流失。研究表明,人血漿中AKG從40歲到80歲會降到僅剩十分之一,且無法從食物中補(bǔ)充。
所以攝入AKG補(bǔ)劑逐漸成為很多人考慮的選擇。不過,它究竟安不安全、有沒有效,以及具體在哪個方面有效,一直是科學(xué)界爭論的話題。
圖注:一分子AKG含兩個羧基,所以吃起來很酸
有問題就有答案!近日發(fā)表于期刊《實驗老年學(xué)》(Experimental Gerontology)的綜述總結(jié)了AKG補(bǔ)充劑在延緩人體衰老方面的全新證據(jù),系統(tǒng)闡述了其在刺激膠原蛋白生成、抗癌、輔助生殖、細(xì)胞重編程方面的應(yīng)用前景,還提出,AKG可調(diào)節(jié)血糖穩(wěn)態(tài),治療糖尿病。
研究表明,局部使用AKG(例如AKG面霜)能夠刺激膠原蛋白生成,減少皮膚皺紋,促進(jìn)皮膚水合作用和屏障功能;
同時,這一功效還用于治療燒傷、輔助各種創(chuàng)傷和手術(shù)的傷口愈合、減少疤痕。
據(jù)報道,在嚴(yán)重?zé)齻颊咧羞B續(xù)三周、每天使用20克的O-AKG(鳥氨酸-AKG)會延緩蛋白質(zhì)分解代謝。此外,O-AKG可顯著縮短嚴(yán)重?zé)齻颊邆谟纤璧臅r間。
在哺乳動物中,女性出生時有數(shù)百萬個卵母細(xì)胞。但隨著年齡增長,它們的數(shù)量急劇減少,質(zhì)量也會下降。
卵巢衰老的特征是卵巢儲備和卵母細(xì)胞效能的逐漸下滑,最終迎來絕經(jīng)期和生育能力的喪失。
現(xiàn)代人作息不規(guī)律,卵巢早衰越來越多見。有生育需求但“感覺自己抓不住青春尾巴”的女性朋友該如何孕育下一代呢?
感謝現(xiàn)代醫(yī)學(xué)。輔助生殖技術(shù)通過把卵母細(xì)胞取出,在體外受精、孵育成早期胚胎,再植入子宮內(nèi),給許多罹患不孕癥的人帶來福音。
圖注:IVF(體外受精)全過程,圖源Google
這項技術(shù)當(dāng)然是很好的選擇,但是與體內(nèi)環(huán)境不同,卵母細(xì)胞在體外成熟時會產(chǎn)生大量ROS(活性氧,包括氧離子、過氧化物和含氧自由基等),導(dǎo)致DNA損傷、細(xì)胞功能障礙和細(xì)胞凋亡,進(jìn)而造成減數(shù)分裂停滯。
因此,體外受精過程中,我們需要同時培養(yǎng)多個卵母細(xì)胞觀察成熟情況,增加成功概率。所以大家想要輔助生殖都需要經(jīng)歷打促排卵針、一次取出多個卵母細(xì)胞的痛苦過程。
而AKG是一種有效的自由基清除劑和強(qiáng)大的抗氧化劑,它的作用簡單粗暴:
直接與過氧化氫(H2O2)反應(yīng)生成無害的琥珀酸鹽、水和二氧化碳,減輕卵母細(xì)胞的氧化應(yīng)激,使卵母細(xì)胞的質(zhì)量和數(shù)量提升[8],大大提高后續(xù)胚胎篩選的成功率,間接減輕女性在體外受精過程中的痛苦。
研究發(fā)現(xiàn),在豬卵母細(xì)胞體外培養(yǎng)中,AKG降低了ROS水平,并增加谷胱甘肽(GSH,細(xì)胞內(nèi)抗氧化劑)水平,提高抗氧化應(yīng)激能力。并通過激活Nrf2/ARE信號通路來阻止細(xì)胞凋亡。
嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯空邆冞€做了小鼠在體實驗,發(fā)現(xiàn)AKG 顯著增加了小鼠胚泡的數(shù)量、內(nèi)細(xì)胞團(tuán) (ICM) 細(xì)胞的數(shù)量,有利于后續(xù)胚胎的生長。
總之,AKG在輔助生殖方面具有廣闊的應(yīng)用前景,希望相關(guān)機(jī)構(gòu)予以重視,投入更多資金研究這種有潛力的物質(zhì),這也是提高生育率的契機(jī)?!?img src="/uploads/2023/03/29/235027.jpg" ss="微信圖片_20230329154956.jpg" />
除了皮膚和輔助生殖方面,AKG在永生黑科技——細(xì)胞重編程上也有亮眼的表現(xiàn)。
前世界首富、亞馬遜公司CEO杰夫·貝索斯想永生想瘋了,斥巨資投資了Altos公司,聚集了一批世界頂尖專家研究細(xì)胞重編程,試圖恢復(fù)已分化細(xì)胞的再生潛力。
2020年,Brian Kennedy在發(fā)表AKG成功延緩小鼠衰老并延壽的驚天成果后接受訪談時表示:“AKG可作為適度延長健康壽命的補(bǔ)劑,但也許未來的干細(xì)胞研究才是抵抗衰老的真正關(guān)鍵所在”。
現(xiàn)在很多研究者認(rèn)為,被寄予厚望的細(xì)胞重編程和干細(xì)胞研究也和AKG脫不開關(guān)系,所以Kennedy教授不必謙虛!貝索斯也可以開始給AKG投資了!
圖注:細(xì)胞自噬,圖源Google
研究表明,AKG既能提高細(xì)胞重編程的效率、維持干細(xì)胞多能性,又能誘導(dǎo)干細(xì)胞分化。似乎這種雙相作用受氧氣水平的影響。另外AKG還可以和自噬一起調(diào)控分化。
No.1
長生之路初露曙光,AKG維持干細(xì)胞再生潛力
圖注:AKG在干細(xì)胞自我更新、分化、重編程方面的作用
研究發(fā)現(xiàn),具有更高分化潛力的干細(xì)胞,甲基化程度往往是較低的。AKG輔助DNA和組蛋白去甲基化,維持干細(xì)胞的多能性。
如何輔助的呢?AKG通過調(diào)節(jié)TET酶(組蛋白去甲基化酶)和DNMT(DNA甲基轉(zhuǎn)移酶)輔助去甲基化。
首先,AKG能通過激活TET酶將已分化的細(xì)胞重編程為多能干細(xì)胞!
其次,研究發(fā)現(xiàn),干細(xì)胞中DNA甲基轉(zhuǎn)移酶3β(DNMT3B)的缺失會增加異檸檬酸脫氫酶(催化AKG生成的酶)的表達(dá),進(jìn)而增加AKG水平,使干細(xì)胞維持多能性。
最后,AKG還能通過干預(yù)自噬維持干細(xì)胞多能性:研究發(fā)現(xiàn),溶酶體相關(guān)膜蛋白 2A(LAMP2A)是自噬的重要參與者,AKG降低分化基因的表達(dá),并在 LAMP2A 過表達(dá)細(xì)胞中維持多能性。
No.2
醒醒,上班了!AKG誘導(dǎo)干細(xì)胞分化
前面提到,在干預(yù)干細(xì)胞方面,AKG是具有雙相作用的。所以,AKG能通過上調(diào)分化基因、下調(diào)“山中因子”之一OCT4加速分化。
另外,自噬也可通過降低AKG水平來抑制干細(xì)胞多能性,輕輕敲醒干細(xì)胞沉睡的心靈,讓它分化為不同的組織細(xì)胞,開始工作。
總之,AKG是干細(xì)胞擴(kuò)增和分化的微調(diào)器。
在浩浩蕩蕩的渴盼永生的人類工業(yè),比如細(xì)胞治療、藥物發(fā)現(xiàn)和組織工程中,它參與誘導(dǎo)干細(xì)胞的擴(kuò)增和維持多能性;
而干細(xì)胞最終還是要分化為不同功能的組織細(xì)胞,專一地服務(wù)于人體的某一項功能。此時,AKG又能輔助誘導(dǎo)分化,高效生成完全分化的功能性細(xì)胞。
講完永生干細(xì)胞,小編想到,癌細(xì)胞不就是具有無限增殖潛力的細(xì)胞嗎,那么AKG在癌細(xì)胞上又會有怎樣的作用呢?
你說巧不巧,這篇論文也總結(jié)了AKG在抗癌中的作用。
抗癌就是要想方設(shè)法殺死癌細(xì)胞。由于癌細(xì)胞需要不斷增殖,所以它們的能量代謝過程和正常細(xì)胞的有氧氧化不同。前者通過更加快速的無氧糖酵解過程產(chǎn)生能量增殖、轉(zhuǎn)移。
科學(xué)家們研究了不同種類的癌細(xì)胞,首先是危害女性健康的乳腺癌。在人類乳腺癌細(xì)胞系中的實驗發(fā)現(xiàn),AKG介導(dǎo)葡萄糖代謝從糖酵解到氧化磷酸化的動態(tài)轉(zhuǎn)換,控制癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移。
其次,腺癌細(xì)胞系也是科學(xué)家們重點關(guān)注的。目前發(fā)病率、致死率最高的肺癌,多數(shù)歸屬于腺癌細(xì)胞系。
在人類腺癌細(xì)胞系中,二甲基-AKG(dm-AKG)與呼吸鏈復(fù)合物Ⅰ抑制劑BAY87-2243(B87)結(jié)合,通過轉(zhuǎn)錄重編程關(guān)閉糖酵解,殺死癌細(xì)胞。(B87單獨(dú)使用不起作用)
值得注意的是,與前兩個相反,在人腦腫瘤標(biāo)本中,AKG通過直接結(jié)合 IKKβ 激活 NF-κB 通路,促進(jìn)葡萄糖攝取和腫瘤細(xì)胞存活,從而加速膠質(zhì)母細(xì)胞瘤生長。
讀到這相信大家也發(fā)現(xiàn)了,AKG對于不同的腫瘤有不同的影響,還需要進(jìn)一步的研究證實它在癌癥干預(yù)方面的具體效用。
在此特別提醒大家,腫瘤患者及腫瘤恢復(fù)期人群要慎重使用AKG。
不過目前較為確定的是,AKG能通過調(diào)節(jié)腸道菌群改善腸道健康,并干預(yù)阿爾茲海默病等認(rèn)知障礙;還能間接生成抑制性神經(jīng)遞質(zhì)γ-氨基丁酸,有助于長時程增強(qiáng)和記憶力;順便又能增加骨密度……似乎對老年朋友很友好!
更妙的是,AKG還可以作為調(diào)節(jié)因子干預(yù)糖尿病等代謝紊亂疾病。
大名鼎鼎的雷帕霉素雖然有抗衰作用,但有一定概率引起糖尿病樣癥狀(稱為良性假糖尿病)和胰島素抵抗,而AKG可在葡萄糖穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮有效作用,改善高血糖癥。
此外,AKG是人體內(nèi)本來存在的物質(zhì),安全性上更有保障;并且易溶于水,能夠被人體完全吸收。不過其在服用劑量上也有要求,過高的服用劑量可能導(dǎo)致頭暈、惡心、嘔吐等嚴(yán)重不良反應(yīng),而針對不同性別的適用劑量也需要進(jìn)一步深入探討。
順便說一句,AKG吃起來真的很酸,所以最好以腸溶膠囊的形式攝入,減少對胃的刺激。