如果存在一种天然物质能够使我们的生理年龄逆转大约8年,并且通过这样做可以减少患退行性疾病的可能性,会怎样呢?
可能真的存在这样的物质……
AKG,也称为α-酮戊二酸,是一种在细胞线粒体中参与柠檬酸循环(也称为克雷布斯循环、三羧酸循环或TCA循环)的重要代谢物,它在细胞能量代谢中扮演着基础角色。除了与能量相关的功能外,AKG因其多样的生理作用而受到关注。它作为氮清除剂,防止肌肉降解,并提供谷氨酰胺和谷氨酸等氨基酸。研究发现AKG能够激活蛋白质合成,影响胶原蛋白合成,帮助铁吸收,并表现出抗氧化特性。此外,AKG在骨关节炎管理和衰老过程中显示出有希望的结果。
本文将深入探讨AKG的多方面功能,揭示它对健康各个方面的潜在益处,并探索其效果背后的机制。
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AKG是什么?
AKG,或α-酮戊二酸,是一种在细胞线粒体中的柠檬酸循环(TCA循环)中扮演关键角色的代谢物。它对于细胞的能量代谢至关重要,并且与代谢灵活性相关。
它的另一个关键功能是作为氮清除剂,帮助去除多余的氮并防止氨的积累。过量的氮积累可能导致肌肉降解,这使得AKG在预防肌肉分解中非常重要。此外,AKG部分转化为谷氨酸等氨基酸,使其成为谷氨酰胺和谷氨酸的来源,这些氨基酸是胃肠道和肠道屏障功能正常运作所必需的代谢燃料(Hixt和Müller,1996年;Jones等人,1999年)。
此外,AKG已被证明能够激活蛋白质合成,可能通过激活哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路。
有趣的是,随着年龄的增长,AKG水平会下降,包括血液中水平的十倍减少。在小鼠中,补充AKG被发现可以缩短它们生病至死亡的时间,表明健康寿命的增加。在人类中,平均而言,已被证明可以在7个月内将甲基化时钟倒退8年。
AKG还在胶原蛋白合成中发挥作用,并为该过程提供相关的氨基酸(Kristensen等人,2002年;Tocaj等人,2003年)。此外,它已被证明有助于铁(Fe+2)的吸收(Dąbek等人,2005年)。
此外,AKG在骨关节炎中似乎特别有益,将在本文后面更详细地探讨。
这些只是AKG在身体中扮演的角色的几个例子。
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为什么AKG会随着年龄增长而下降?
AKG随年龄增长而下降的确切原因尚未得到最终确认。一种可能性是它可能与线粒体功能的下降有关。同样可能的是,参与AKG生产的酶可能是一个促成因素。
例如,异柠檬酸脱氢酶(IDG),负责将异柠檬酸转化为AKG的酶,已被证明随着年龄的增长而下降。IDG和α-酮戊二酸脱氢酶(α-KGDH)是NAD依赖性酶,增加NAD水平可能会潜在地提高IDG和α-KGDH水平,从而增加能量产生。然而,需要注意的是,这些目前是推测性的假设,需要进一步验证。
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补充AKG在能量产生中的作用
当补充α-酮戊二酸(AKG)时,它并不直接参与三羧酸(TCA)循环本身。相反,AKG可以影响TCA循环中的酶活性,如异柠檬酸脱氢酶(IDH)和α-酮戊二酸脱氢酶(α-KGDH)。
AKG作为这些酶的前体或底物,为它们提供催化反应所需的分子。
通过增加AKG的可用性,它可能增强IDH和α-KGDH的活性,这些是TCA循环中的关键调节酶。这反过来可以积极影响TCA循环的整体效率和能量产生。
AKG补充对IDH和α-KGDH的影响可以导致线粒体中能量代谢和ATP产生的改善。AKG的作用更间接,为这些酶提供最佳功能所需的组成部分,支持能量产生途径。
在图片中我们可以看到补充AKG如何影响IDH和α-KGDH,它们在TCA循环中是必不可少的。
此外,AKG已被证明具有抗氧化特性,可以帮助减少线粒体内的氧化应激。通过保护线粒体免受过量自由基的损害,AKG可能有助于维持它们的功能和能量产生能力。