在科学界和健康领域中，肌酸作为一种膳食补充剂一直备受关注，其研究历程也反映了科学进步的步伐。
在ISSN 2024年大会上，Darren G. Candow博士带来了关于肌酸补充研究演变的主题演讲。他详细介绍了肌酸研究的过去、现在和未来，既是对这一领域的重要回顾，也为未来的研究指明了方向。
加拿大里贾纳大学 运动机能学与健康研究学院的教授，同时也是"衰老肌肉与骨骼健康实验室"的负责人。他专注于研究与衰老相关的肌肉与骨骼健康，特别是在肌酸的作用方面，是一位享有国际声誉的科学家。
肌酸的研究历史可以追溯到19世纪。1832年，Michel Eugène Chevreul首次发现肌酸；随后在1926年，Alfred Chanutin证明肌酸可以被肠道吸收；1927年，科学家Eggletons、Fiske与Subbarow发现了磷酸肌酸（PCr），揭示了肌酸在能量代谢中的关键作用。到了1992年，Linford Christie和Sally Gunnell凭借肌酸的帮助，在巴塞罗那奥运会上赢得了金牌，这也标志着肌酸进入了运动补充剂的主流视野。
然而，肌酸研究的突破来自Roger Harris博士和Eric Hultman博士。他们在20世纪90年代初发表了关于肌酸剂量策略的奠基性研究，明确了肌酸的生物利用度、安全性和效果。
▍肌酸的补充剂量
于1992年Roger Harris博士和Eric Hultman博士发表的研究指出，低剂量（1g）肌酸不增加血浆肌酸水平；每2小时重复摄入5g可以维持血浆肌酸水平；每天摄入20-30g，持续2天以上，可快速达到肌酸饱和；没有观察到肌酸补充的副作用。
随后，1996年，他们又发表了关于男性肌酸负荷的研究。结果发现，20 克/天的肌酸补充6天后，肌肉总肌酸浓度增加了约20%。当以2克/天的剂量继续补充30天时，这种升高的浓度得以维持。当以3克/天进行补充时，在28天内观察到肌肉总肌酸浓度类似但更缓慢地增加了20%。所以，快速“补充”人体骨骼肌肌酸的方法是连续6天摄入20克肌酸。此后，每天摄入2克肌酸即可维持这种升高的组织浓度。长期来看，每天摄入3克肌酸可能与这种较高剂量一样有效提高组织浓度。
然后随着研究的发展，更大的肌肉质量与更多的肌酸储存有关，根据体重或瘦体重来衡量肌酸的剂量可能更合适。因此，现在更新的肌酸剂量策略为：1）使用负荷期：每天20克（0.3g/kg），持续≥2天，之后维持期每天≥2克；2）使用低剂量：每天3g，持续28天以上；3）使用相对法：0.1g/kg/天，注意控制个体的大小。
在肌酸的选择上，研究表明，一水肌酸仍然是唯一具有大量证据支持生物利用度、功效和安全性的肌酸来源。
▍肌酸的功能和机制
1、运动表现
肌酸通过增加肌肉的合成代谢过程（例如激活卫星细胞和促进mTOR激酶的活动）以及减少分解代谢过程（如减少蛋白质分解和氧化应激）来改善肌肉功能和力量。
肌酸补充能够显著提升力量、爆发力和短时间内的运动表现。肌酸补充剂也可延长高强度耐力活动中的疲劳时间，这可能是由于无氧工作能力的提高。肌酸补充剂可能对越野滑雪、山地自行车、自行车、铁人三项等运动以及赛艇、皮划艇和场地自行车等最后冲刺对表现至关重要的短时间赛事有益。
研究也表明，肌酸补充剂对情绪和认知有积极影响，可能是通过恢复大脑能量水平和体内平衡来实现的。肌酸补充剂对女性可能更有效，因为它可以支持大脑中的能量环境。
2、肌肉/瘦组织
肌酸通过多重机制作用于肌肉，提升力量、爆发力、抗疲劳能力，并促进肌肉增长和恢复。肌酸不仅能增加全身瘦组织质量，还可以增加区域（肢体）肌肉大小以及下肢肌肉密度和上半身和下半身的力量，更具有改善功能的能力。
尤其是一水肌酸，主要当与运动结合时，对运动和肌肉表现有有益的影响。
3、骨骼健康
研究表明，肌酸在促进骨骼代谢和矿化方面也有一定作用。低剂量肌酸与蛋白质补充相结合增加了瘦组织质量，并导致卧推的相对增加。低剂量肌酸减少肌肉蛋白降解和骨吸收，而不增加甲醛（细胞毒性代谢物）的产生。
一项针对71岁老年男性的研究表明，12 周的阻力训练可增加老年男性的骨矿物质密度，而肌酸补充剂可能为增加局部骨矿物质含量提供额外的益处。
在一项针对绝经后女性的研究中，肌酸显著减缓了股骨颈的骨密度下降，并在骨强度指标方面显示出积极作用。而一项为期2年的随机对照试验，探讨了运动期间补充肌酸对绝经后骨骼健康的影响。绝经后女性两年的肌酸补充和运动对股骨颈骨矿物质密度没有影响；然而，它改善了股骨近端的一些骨骼几何特性。从临床意义上来讲，骨强度和骨面积是髋部骨折的预测指标，髋部骨折是造成功能损伤的主要原因。
总的来说，肌酸（≥0.1 g/kg/天）与抗阻训练相结合，对骨骼面积/几何特性有一些小的有利影响，减少了骨吸收的尿液测量，没有增加骨密度。
4、大脑健康
肌酸与大脑生物能量学密切相关。目前在人类身上发现的发现，以及在动物身上发现的肌酸和磷酸肌酸的神经保护功能，为补充肌酸的新治疗应用拓宽了基础。口服肌酸可能有助于维持细胞完整性和正常的大脑功能。
肌酸能够穿过血脑屏障并略微提高脑内肌酸水平（约5-10%）。一些研究表明，肌酸可能对认知功能、记忆力、抑郁症及创伤性脑损伤（TBI）等有一定益处。然而，针对多发性硬化症、阿尔茨海默病等其他神经疾病的作用尚不明确。
总的来说，补充肌酸可以提高脑肌酸水平，但最佳给药方案尚不清楚。
5、特定人群
儿童和青少年：似乎有强有力的证据表明青少年使用肌酸，尤其是男性运动员，其中在参加精英级别比赛的国际青少年运动员中使用率最高。建议以下情况的年轻运动员，可以将肌酸是一种可以接受的营养策略：a.)参与重要/竞争性监督训练；b.)正在进行均衡且提高成绩的饮食；c.)了解肌酸的恰当使用；d)不要超过推荐剂量。
孕妇：肌酸参与了整个女性生殖过程中的能量代谢。肌酸缺乏是否与女性生育能力不佳有关，以及使用膳食肌酸补充剂改善生殖结果的能力是否值得进一步研究。总体而言，现有文献支持将肌酸代谢视为成功生殖的生物能量学的重要组成部分。
临床人群：肌酸在临床疾病中的潜在应用也受到了广泛关注，比如神经系统疾病、代谢性疾病如糖尿病、心血管疾病、脑损伤和卒中、炎症性疾病、癌症和相关疾病等，还用于改善患者的肌肉功能，延缓疾病进展，增强运动能力。
肌酸不仅是运动营养中的重要元素，还可能在全身健康中发挥更广泛的作用。因此，Darren博士表示，在食品中添加肌酸能否成为未来促进健康的一个手段？比如研究显示，在美国12岁及以上女性中，摄入富含肌酸的饮食与生殖健康问题的发生风险较低相关。在美国成年人中，膳食肌酸摄入与抑郁症状呈负相关关系。每日摄入超过0.95克肌酸的参与者在认知功能测试中的得分更高。美国20岁及以上成年人中，富含肌酸的饮食与癌症或恶性肿瘤风险降低相关。
未来需要更多的随机对照试验和大规模流行病学研究，以进一步验证这些关联及其潜在的临床应用价值。
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