重磅!新的临床前研究表明enfinity®副黄嘌呤比咖啡因更能增强记忆力和大脑功能

健康   2024-12-12 17:50   浙江  
本文适合进阶补剂爱好者
内容标签:enfinity®
审查:翁雨昕 译稿:岳诗慧
责编:胡俊颉 校对:孙恕文
本文编译内容由作者提供

如果您最近一直在关注补充剂行业研究,那么您可能对副黄嘌呤很熟悉,它是咖啡因的主要代谢产物,在能量和注意力类别中引起了轰动。

2024 年刚刚发表了一项重要的新研究,表明副黄嘌呤实际上可能比咖啡因本身提供更好的认知益处。[1]

这项研究发表在同行评议期刊上,表明副黄嘌呤不仅比咖啡因更有效地增强记忆力和认知功能,而且还能引发大脑关键化学物质和神经可塑性标志物的有益变化。

也许最重要的是,这些影响在年轻人和老年人中均有观察到,表明其在各个年龄段都具有广泛的适用性。[1]

这基于我们之前报道的研究,该研究显示副黄嘌呤对能量、注意力和运动表现有益。

这项新研究的意义怎么强调也不为过——虽然我们已经知道副黄嘌呤可以提供与咖啡因类似的益处,并且副作用可能更少,但这项研究表明,它在增强认知和大脑健康方面实际上可能更胜一筹。


研究概述


在研究这项开创性的研究之前,值得注意的是,这项研究建立在先前的研究成果之上,这些研究成果表明,副黄嘌呤比咖啡因具有更好的认知优势,特别是在使用 Berg-Wisconsin 卡片分类任务进行的认知灵活性测试中。[2]

早期的副黄嘌呤研究也显示出了这项测试的惊人结果。[3,4]这些数据提出了一个重要的问题:什么机制可以解释副黄嘌呤增强的认知效果?

这项由 Ralf Jäger 博士及其同事领导的新研究旨在探索其中的机制,同时比较副黄嘌呤与咖啡因对年轻人和老年受试者的影响。[1]

  • 研究方法

    研究人员对幼鼠(8 周龄)和老鼠(16 个月龄)进行了一项综合研究,每个年龄组有 32 只动物。受试者被分为四个治疗组:[1]
    为了评估认知功能,研究人员采用了Morris 水迷宫测试,这是一种评估空间学习和记忆的成熟方法。研究方案包括初始训练期,随后是 10 天的补充,最终测试在第 15 天进行。
    • 对照组(载体)
    • 低剂量副黄嘌呤(相当于25毫克人体剂量)
    • 高剂量副黄嘌呤(相当于100mg人体剂量)
    • 高剂量咖啡因(相当于100毫克人体剂量)


  • 生物标志物测试

    除了行为测试之外,研究人员还对脑组织进行了广泛的分析,测量了各种关键标志物:[1]
    这种综合方法使研究小组不仅能够观察行为结果,还能了解驱动这些影响的潜在神经化学变化。
    • 脑源性神经营养因子(BDNF)
    • 关键神经递质(乙酰胆碱、多巴胺、GABA)
    • 抗氧化标记物(过氧化氢酶、谷胱甘肽)
    • β-淀粉样蛋白水平
    • 环鸟苷酸

副黄嘌呤增强认知灵活性:正确反应的改善(+5.7%)和持续性错误的减少(-10.6%)凸显了副黄嘌呤在适应不断变化的需求和优先事项方面的优势。艺术手绘作品由 Ralf Jaeger 博士提供。


主要发现:记忆与学习


莫里斯水迷宫测试测量动物利用空间记忆在水中寻找隐藏平台的速度,为副黄嘌呤的认知益处提供了极好的证据。该测试的关键指标是“逃逸潜伏期”——受试者找到平台所需的时间。逃逸潜伏期越短,表明空间学习和记忆能力越好。
在幼年动物中,所有三个治疗组(低剂量副黄嘌呤、高剂量副黄嘌呤和咖啡因)与对照组相比均表现出显著改善。然而,最引人注目的发现是高剂量副黄嘌呤比咖啡因缩短了约 14% 的逃逸潜伏期,显示出卓越的认知增强作用。[1]
在老年动物中,这种影响更为明显。与对照组相比,高剂量副黄嘌呤和咖啡因均显著缩短了逃逸潜伏期,高剂量副黄嘌呤的效果比咖啡因好约 12.1%。虽然低剂量副黄嘌呤在老年动物中表现出改善趋势,但并未达到统计学显著性(p = 0.07)。
有趣的是,老年对照动物的基线逃逸潜伏期明显高于年轻对照动物,证实了我们预期看到的与年龄相关的空间记忆衰退。这使得副黄嘌呤的改善尤其值得注意,因为它们表明可能应用于与年龄相关的认知衰退。
研究人员发现,这些改善在多次试验中是一致的且可重复的,统计分析显示治疗和年龄的主要影响以及它们之间的相互作用具有很强的显著性(p < 0.001)。这种统计支持水平大大增强了人们对副黄嘌呤增强认知特性的信心。[1]
这些结果不仅证实了副黄嘌呤增强认知功能的能力,而且表明它在年轻人和老年人中的效果都比咖啡因好——这一发现对于认知增强和与年龄相关的认知衰退都具有重要意义。

神经化学结果和作用机制


研究人员对脑组织样本进行了广泛的分析,揭示了副黄嘌呤和咖啡因如何影响认知功能所必需的各种神经化学物质的有趣见解。

与咖啡因类似,副黄嘌呤是一种腺苷受体拮抗剂[6],这有助于解释其清醒作用。

然而,研究人员发现,副黄嘌呤还有其他机制,可能解释了其卓越的认知益处。

最重要的发现之一是,与咖啡因相比,副黄嘌呤提高 BDNF 水平的能力更强。[1]

  • BDNF:大脑的生长因子

    脑源性神经营养因子 (BDNF)是神经元可塑性和记忆形成的关键蛋白质,[7]显示出非常有趣的结果。与对照组相比,高剂量副黄嘌呤和咖啡因均显着提高了 BDNF 水平(p < 0.001)。然而,高剂量副黄嘌呤比咖啡因更能提高 BDNF 水平(p = 0.03),并且也优于低剂量副黄嘌呤组(p < 0.001)。[1]
    BDNF 水平的升高尤其重要,因为这种蛋白质在神经连接的形成和加强中起着根本性的作用,本质上是大脑的生长因子。[8] BDNF 对副黄嘌呤的更佳反应可能有助于解释其与咖啡因相比增强的认知优势。
  • 神经递质调节

    研究发现,与对照组相比,高剂量副黄嘌呤和咖啡因均显著提高了关键神经递质的水平(p < 0.001)。具体来说,他们观察到以下情况的升高:
    • 乙酰胆碱:对记忆形成和认知处理至关重要
    • 多巴胺:对动机、注意力和奖励至关重要
    • GABA:大脑的主要抑制性神经递质

副黄嘌呤在促进神经递质方面增强咖啡因:乙酰胆碱、多巴胺和GABA水平显着增加,加上上谷胱甘肽产量增加,凸显了副黄嘌呤在记忆和认知增强方面的潜力。


  • 神经递质水平的变化在年轻动物和老年动物中都是一致的,尽管年轻动物的所有神经递质的基线水平通常比老年动物更高。[1]

  • 抗氧化作用

    过氧化氢酶和谷胱甘肽是大脑中重要的抗氧化剂标记物,与对照组相比,高剂量副黄嘌呤和咖啡因组的过氧化氢酶和谷胱甘肽含量显著增加(p < 0.001)。

    这些抗氧化剂化合物的升高表明这两种物质可能有助于防止大脑氧化应激,但谷胱甘肽显示出一些有趣的年龄依赖性效应,值得进一步研究。[1]

  • 减少β-淀粉样蛋白

    或许最有趣的发现之一是,与对照组和低剂量副黄嘌呤相比,高剂量副黄嘌呤和咖啡因均显著降低了 β-淀粉样蛋白水平(p < 0.001)。 [1]鉴于 β-淀粉样蛋白的积累与认知能力下降和各种神经退行性疾病有关,这一点尤其值得注意。[9,10]


副黄嘌呤和咖啡因对神经生物学标志物的影响:服用副黄嘌呤后,BDNF、过氧化氢酶水平增强,β-淀粉样蛋白水平降低,表明年轻人和老年人的大脑健康状况得到改善。
这些化合物降低 β-淀粉样蛋白水平的能力表明其具有潜在的神经保护作用,这可能对老龄化人群尤其重要。然而,副黄嘌呤更明显的认知益处表明它可能更有效地参与这些途径。

与年龄相关的影响


众所周知,正常的衰老与学习能力和记忆力的下降有关。这项研究的结果表明,副黄嘌呤和咖啡因都对记忆力有显著影响,与年龄无关。 [1]

在年轻动物中,高剂量副黄嘌呤 (PXN HIGH) 组动物的改善最为显著,优于其他所有组。在年老动物中,高剂量副黄嘌呤和咖啡因 (CAF HIGH) 组动物的改善最为显著,这与之前的研究结果一致,即在水迷宫测试中,随着年龄增长,学习和记忆能力会下降。[1]

正如预期的那样,年龄显著影响了所有神经调节剂的水平,年轻动物的水平高于年老动物。

这与之前的研究一致,表明衰老与 BDNF、过氧化氢酶和环磷酸鸟苷水平下降有关。重要的是,PXN HIGH 和 CAF HIGH 均被发现可提高两个年龄组中这些神经调节剂的水平。

此外,补充 PXN HIGH 和 CAF HIGH 的动物体内 β-淀粉样蛋白 (1-40) 水平降低表明观察到的认知益处可能存在某种机制。

神经调节剂水平随年龄下降,再加上 PXN LOW 对老年动物的学习和记忆效果较不显著(尽管存在趋势,P = 0.07),这或许可以解释咖啡因和副黄嘌呤对老年人认知益处的降低。


enfinity 副黄嘌呤具有抗衰老补充潜力!


总体而言,这些研究结果表明,enfinity 副黄嘌呤具有改善认知功能的治疗潜力,尤其是对年轻人,因为它可以增强神经调节并减少 β-淀粉样蛋白的积累。

数据还表明,它有可能应用于治疗与年龄相关的认知衰退,不过老年人可能需要更高的剂量才能达到最佳效果。


对补充剂行业的实际启示


这项开创性研究的结果表明,副黄嘌呤补充剂在多个类别中具有更广泛的应用可能性。虽然之前的研究和使用证实了副黄嘌呤在运动前补充剂和脂肪燃烧剂中对能量和注意力的益处,但这项新数据为更广泛的应用打开了大门,特别是在认知增强和健康老龄化补充剂中。

对于认知增强,副黄嘌呤对记忆力和神经可塑性具有卓越作用,并且能够比咖啡因更有效地增加 BDNF,使其成为促智配方的诱人候选药物。

这项研究证明的认知益处对于学生、专业人士以及任何寻求优化心理表现的人都特别有价值。

或许更有趣的是其潜在的“抗衰老”应用。该研究关于副黄嘌呤对β-淀粉样蛋白水平和各种神经保护标志物的影响的发现表明,它可以在支持健康的认知衰老方面发挥作用。

这些益处在年轻人和老年人身上都得到了观察到,这一事实尤其令人鼓舞,尽管数据表明老年人可能需要更高的剂量才能达到最佳效果。

然而,值得注意的是,虽然这些结果非常有希望,但它们来自临床前动物研究。未来的研究应重点关注:

  1. 人体临床试验证实了这些认知和神经化学效应

  2. 针对不同人群的长期安全性和有效性研究

  3. 针对不同年龄组和应用的最佳给药策略

  4. 与其他认知支持化合物的潜在协同作用

随着 enfinity® 副黄嘌呤在膳食补充剂中变得越来越广泛,这些发现表明我们可能会看到它超越其在能量和运动营养产品中的传统作用,进入更专业的认知增强和健康老龄化配方。



参考文献:
  1. Ralf Jäger, et al. “Paraxanthine Enhances Memory and Neuroplasticity More than Caffeine in Rats.” Experimental Brain Research, vol. 243, no. 1, 2 Dec. 2024, doi:10.1007/s00221-024-06954-0. https://link.springer.com/article/10.1007/s00221-024-06954-0

  2. Yoo, Choongsung, et al. “Paraxanthine Provides Greater Improvement in Cognitive Function than Caffeine after Performing a 10-Km Run.” Journal of the International Society of Sports Nutrition, vol. 21, no. 1, 9 May 2024, doi:10.1080/15502783.2024.2352779. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11089923/

  3. Yoo, Choongsung, et al. “Acute Paraxanthine Ingestion Improves Cognition and Short-Term Memory and Helps Sustain Attention in a Double-Blind, Placebo-Controlled, Crossover Trial.” Nutrients, vol. 13, no. 11, 9 Nov. 2021, p. 3980, doi:10.3390/nu13113980. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8622427/

  4. Xing, Dante, et al. “Dose-Response of Paraxanthine on Cognitive Function: A Double Blind, Placebo Controlled, Crossover Trial.” Nutrients, vol. 13, no. 12, 15 Dec. 2021, p. 4478, doi:10.3390/nu13124478. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8708375/

  5. Yoo, Choongsung et al. “Paraxanthine provides greater improvement in cognitive function than caffeine after performing a 10-km run.” Journal of the International Society of Sports Nutrition vol. 21,1 (2024): 2352779. doi:10.1080/15502783.2024.2352779. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC11089923/

  6. Benowitz, Neal L., et al. “Sympathomimetic Effects of Paraxanthine and Caffeine in Humans*.” Clinical Pharmacology & Therapeutics, vol. 58, no. 6, Dec. 1995, pp. 684–691, doi:10.1016/0009-9236(95)90025-x; https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/8529334/

  7. Leal, G., et al. “Chapter Eight – BDNF and Hippocampal Synaptic Plasticity.” ScienceDirect, Academic Press, 1 Jan. 2017. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S008367291630053X

  8. Radecki, Daniel T., et al. “BDNF Protects against Stress-Induced Impairments in Spatial Learning and Memory and LTP.” Hippocampus, vol. 15, no. 2, 2005, pp. 246–253, doi:10.1002/hipo.20048. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/hipo.20048

  9. Naslund, J., et al. “Relative Abundance of Alzheimer a Beta Amyloid Peptide Variants in Alzheimer Disease and Normal Aging.” Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 91, no. 18, 30 Aug. 1994, pp. 8378–8382, doi:10.1073/pnas.91.18.8378. https://www.pnas.org/doi/abs/10.1073/pnas.91.18.8378

  10. Rodrigue, Karen M., et al. “Beta-Amyloid Deposition and the Aging Brain.” Neuropsychology Review, vol. 19, no. 4, 12 Nov. 2009, pp. 436–450, doi:10.1007/s11065-009-9118-x. https://link.springer.com/article/10.1007/s11065-009-9118-x

  11. Gross, Kristen N et al. “A Dose-Response Study to Examine Paraxanthine’s Impact on Energy Expenditure, Hunger, Appetite, and Lipolysis.” Journal of dietary supplements, 1-25. 14 May. 2024, doi:10.1080/19390211.2024.2351222. https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/19390211.2024.2351222

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