什么是亚精胺(会员版)
亚精胺(Spermidine)分子式:C7H19N3,溶于水、醇和醚。它是一种脂肪族多胺(Polyamine,PA),天然存在于核糖体和活组织(真核细胞)中。
目录:
1.亚精胺是什么
2.亚精胺来源
3.亚精胺作用机制
4.亚精胺的益处
4.1.防止神经系统疾病
4.2.心血管益处
4.3.促进健康长寿
4.4.增加骨骼强度
4.5.皮肤抗老化
4.6.改善女性、男性生殖功能
4.7.促进毛发生长和健康
4.8.亚精胺与新冠病毒感染
5.安全性和副作用4.2.心血管益处
4.3.促进健康长寿
4.4.增加骨骼强度
4.5.皮肤抗老化
4.6.改善女性、男性生殖功能
4.7.促进毛发生长和健康
4.8.亚精胺与新冠病毒感染
6.亚精胺使用量
7.亚精胺成分与产品
8.参考文献
亚精胺是什么?
亚精胺(Spermidine)分子式:C7H19N3,溶于水、醇和醚。它是一种脂肪族多胺(Polyamine,PA),天然存在于核糖体和活组织(真核细胞)中。亚精胺合酶(SPDS)催化其由腐胺形成。它是其他多胺的前体,例如精胺及其结构异构体热精胺。PA可以附着在多种分子上发挥作用。PA是细胞和遗传代谢的重要组成部分,具有维持细胞生长、增殖、凋亡和DNA稳定性等作用,在细胞分裂过程中的功能类似于生长因子;PA水平随着年龄的增长而下降,其浓度可能会影响体内各种疾病的状况。这就是腐胺和亚精胺对健康组织生长和功能至关重要的原因1,2。
图示. 亚精胺分子结构(图源:互联网)
亚精胺最初于1678年由荷兰科学家Anton Van Leeuwenhoek在人类精液中发现。1888年德国化学家Albert Ladenburg等将其称为“精胺”(Spermin)1。
了解产品类别、服用注意事项和购买途径等,可参阅:亚精胺(概述) >>
亚精胺来源
在人体内,亚精胺由其前体腐胺(Putrescine)和精胺合成1。亚精胺在下列食物中含量较为丰富13,32,33:
- 蔬菜类:蘑菇、西兰花、花椰菜、苋菜和新鲜青椒等。这些大多数在长寿友好的地中海饮食中尤为常见,这可能解释了其无与伦比的健康益处。
- 大豆制品:尤其在典型的日本纳豆食品中。纳豆通过枯草杆菌发酵制成。
- 谷物类:特别是小麦胚芽,含有大量亚精胺和其他胺类。
- 奶酪:奶酪具有许多健康益处,尤其是陈年奶酪,如切达干酪、帕尔马干酪、格鲁耶干酪等。
图表. 亚精胺在部分食物中的含量
虽然亚精胺存在于全食中,但它也可以在食物提取补充剂中以较高浓度存在,这是维持高亚精胺摄入量的最有效方法13,32。
亚精胺作用机制
由于各种作用机制,亚精胺是哺乳动物的长寿剂,在生物界才开始被逐渐理解。自噬是分子水平上的主要机制,但已发现其他机制的证据,包括炎症减轻,脂质代谢以及细胞生长,增殖和死亡的调节。亚精胺在人体内的作用在国际知名期刊上已有阐述。主要包括如下:
- 抗衰老作用:亚精胺在抗衰老过程中发挥的最关键作用之一是通过调节细胞自噬(Autophagy)。自噬是细胞自我降解和循环利用胞内组分的自然过程,对生命体存续不可或缺。随着年龄的增长,这种能力会下降。亚精胺通过TOR激酶途径诱导自噬,补充可增加肝脏、心脏和肌肉组织中的自噬功能,并与延长这些细胞的寿命有关3。
此外,自噬还可以在细胞应激过程中平衡营养物质,因此可以通过禁食或热量限制模拟物(CRM)来加速,如亚精胺模拟禁食对身体的影响1。
- 维持细胞生命周期:亚精胺的下降会降低细胞生长和细胞成熟为更特化细胞的能力,并导致细胞紊乱和死亡。总之,亚精胺通过增强与延长细胞寿命相关的功能来调节细胞生命周期3,4。
- 清除活性氧和减少炎症:慢性低度炎症已被证明可以加快衰老过程,并在许多与年龄相关的慢性疾病的发展中起重要作用。亚精胺通过消除活性氧,减少免疫细胞向组织的迁移以及减少体内促炎分子的产生。通过抑制炎症和氧化损伤(包括防止DNA损伤),亚精胺可以预防与年龄有关的多种疾病。当然,这一作用与亚精胺调节自噬有关4。
亚精胺的所有这些作用被认为可以共同提高寿命并促进健康生活。
亚精胺的益处
亚精胺的临床益处已有多项研究并在国际著名期刊上公开发表。研究表明,服用亚精胺补充剂可以降低许多与年龄有关的疾病的风险,如癌症、代谢性疾病、心脏病和神经退行性疾病等,并可改善生殖、毛发健康1,4。一项基于人群的前瞻性研究表明,较高的亚精胺摄入量与较低的死亡率有关5。1.防止神经系统疾病:
老年痴呆(即阿尔茨海默病)和帕金森病等神经退行性疾病是由于特定大脑区域内神经元的选择性丧失。通过刺激自噬溶解淀粉样β蛋白防止斑块积聚,亚精胺可以防止大脑这些区域的神经损伤6,对炎症、缺血和氧化应激引起的神经元损伤所具有的神经保护作用,可以防止神经退行性疾病的形成和发展。事实上,亚精胺已被证明有助于减少与衰老相关的认知,记忆和功能障碍7。
一项多中心双盲初步研究的重点是口服亚精胺补充剂对老年人认知能力的影响8。在奥地利Styria的6家疗养院对85名年龄在60至96岁之间的受试者进行了记忆测试。采集血液样本测定亚精胺浓度和代谢参数。结果表明,在接受较高亚精胺剂量治疗的轻度和中度痴呆患者中,亚精胺的摄入量与认知能力的改善之间存在明显的相关性。轻度痴呆患者的测试表现最显着改善,迷你精神状态检查(MMSE)增加了2.23分(p=0.026),音素流动性增加了1.99分(p=0.47)。相比之下,亚精胺摄入量较低的组出现持续或下降的认知。
同一组研究人员在一年后的检查发现,仍然可以观察到记忆表现的改善,表明摄入亚精胺对记忆功能的积极影响9。
2.心血管益处:
亚精胺已被证明可以降低高血压,这是冠状动脉疾病(CAD)的已知危险因素10。亚精胺的自噬作用有助于防止血管的有害重塑。心脏组织中的自噬有助于防止心力衰竭的产生。而且,亚精胺有助于改善能量使用,减少心脏细胞死亡,从而阻止心力衰竭11。
由于动脉粥样硬化斑块的发展,冠心病是导致死亡的主要原因,动脉粥样硬化斑块会使动脉狭窄并损害流向心脏的血流。亚精胺已被证明通过减少炎症和改善细胞(线粒体)功能来减少小鼠动脉粥样硬化的发展12。此外,亚精胺可以减少血栓形成(血小板聚集),并改善血管内壁细胞的正常扩张作用13。
最近的流行病学证据表明,食物中的多胺(亚精胺)摄取的增加降低了人类心血管和癌症相关的总体死亡率8。
3.促进健康长寿:
研究表明,人体的亚精胺水平在大约25-30岁开始下降。最近的一项研究表明,许多百岁老人的亚精胺水平与年轻人相似,也表明它在长寿中起作用14。每天服用以食物为基础的亚精胺补充剂可能是在快速增长的老龄化人口中对抗与年龄有关的疾病的有前途的工具。
亚精胺本身也可能有益于长寿。该补充剂模仿了其他延长寿命的干预措施(如热量限制)的作用,通过自噬促进细胞更新。此外,亚精胺还可以保护DNA免受氧化应激引起的损伤。已经观察到稳定线粒体DNA,从而防止线粒体基因组突变引起的衰老15。它还可以防止小鼠端粒的磨损,端粒是染色体的末端,随着年龄的增长而缩短,直接影响寿命16。
基因组不稳定性和端粒缩短都是衰老的标志之一,生物标志物用于测量生物体内随着年龄的增长而发生的变化。研究表明,亚精胺可以抑制衰老九个标志中的五个17。
与预防营养缺乏的传统膳食补充剂不同,亚精胺等长寿补充剂利用活性成分作用于体内影响衰老的各种分子途径。衰老被定义为随着时间的推移而改变身体的各种损伤。
天然多胺(含有二个或多个氨基)亚精胺的外源供应可以延长模型生物的寿命,包括苍蝇、小鼠、线虫和酵母15,18。
4.增加骨骼强度:
亚精胺被发现可以增加骨骼强度和防止骨质流失,这两个因素使其有利于预防骨质疏松症。此外,亚精胺可以防止与年龄相关的骨骼肌损失,并改善骨骼肌功能,降低骨折风险,这是维持健康长寿的有益特征19,20。
高亚精胺饮食也可以预防骨关节炎。它作为抗氧化剂,抗炎和自噬激活剂的作用被认为可以保护正常的软骨并有助于降解关节炎软骨4。
5.皮肤抗老化:
一项研究表明亚精胺对皮肤具有抗衰老作用。它证实,其来自皮肤生物群中的链球菌细菌的分泌物促进了老年皮肤细胞中弹性蛋白,胶原蛋白和脂质的形成,从而改善了皮肤屏障的功能和结构21。它还表现在:减少深层皱纹,刺激头发生长,延长睫毛,使指甲更结实等。
此外,一项动物实验表明,使用多胺/亚精胺(SPD)治疗通过激活uPA/uPAR途径和诱导伤口部位的炎症反应可促进小鼠皮肤伤口愈合22。
6.改善女性、男性生殖功能:
随着时间的推移,卵巢会积累活性氧(ROS),这是一种氧化应激形式,会损害卵(卵母细胞)并导致细胞衰老,从而导致更年期23。ROS可导致卵巢中的雌性生殖干细胞(FGSCs)异常发育。这阻止了它们产生有活力的卵母细胞,极大地限制了生育能力。一项研究假设亚精胺可以减少FGSCs(卵巢雌性生殖干细胞)中的氧化应激。结果证明,用亚精胺处理的FGSCs中自噬和干细胞产生增加,从而减少氧化损伤24。
这导致了该补充剂在女性生育治疗中的潜在用途。同样,虽然男性的生育能力不会像更年期那样急剧下降,但亚精胺也可能对男性的生育能力有潜在的益处。顾名思义,亚精胺最早是在精液中发现的,在性生产中产生精子很重要。事实上,与可育男性相比,不育男性的亚精胺水平较低25。
有性生殖的在很大程度上是由激素控制的。一项研究调查了补充剂对男性不同激素水平的影响。研究发现,服用亚精胺补充剂30天可显着降低应激激素皮质醇的水平,这可能会严重损害生育能力作为一种生存机制。它还降低了雌二醇的水平,雌二醇是一种与男性性功能降低有关的雌激素。然而,睾丸激素和性类固醇激素DHEAS的水平有所增加,表明性功能得到改善26。
7.促进毛发生长和健康:
研究表明,亚精胺是毛囊的有效刺激剂。它可以促进头发生长,同时还可以防止脱发。它已被证明对遗传性脱发或由于激素变化(即怀孕/更年期)导致的脱发有效。这些生理学和临床相关数据提供了第一个直接证据,表明亚精胺是人类毛发生长的有效刺激剂,也是人类上皮干细胞生物学以前未知的调节剂27。
在一项金标准临床试验中,评估基于亚精胺的营养补充剂(服用每天1次、连续90天)对健康人类(100名男性和女性)受试者的毛囊(HFs)生长期的影响。这项初步研究表明,含有亚精胺的补充剂可以延长人类的头发生长期(毛囊生长期),因此可能对脱发状况有益28。
8.亚精胺与新冠病毒感染:
过去几年来,新冠肺炎对全球健康、寿命和福祉产生了重大影响。随着各国政府争相控制冠状病毒,研究转向研究治疗冠状病毒症状的潜在疗法。事实上,一些研究已经调查了亚精胺对免疫健康的影响。使用补充剂增强免疫功能和减少炎症在大流行期间变得流行,因为人们可以自主控制自己的健康。补充剂可能有助于预防和减轻感冒和流感等呼吸系统疾病的症状。
在老年人中,疫苗通常效果较差,因为免疫系统随着年龄的增长而减弱,称为免疫衰老。
这在整个大流行过程中都很明显,受严重冠状病毒影响最大的人通常年龄较大,以及有潜在健康状况的人。为了帮助预防这种情况,研究集中在提高老年人的疫苗效力和免疫功能上。一项初步研究调查了亚精胺补充剂是否能提高老年受试者的疫苗效力29。观察到亚精胺在参与免疫应答的人T细胞中随着年龄的增长而减少。使用补充剂可以恢复T细胞功能和自噬水平,提高了使用亚精胺等自噬促进化合物提高老年人疫苗效率的希望29。
仍然需要新颖有效的治疗方法。一项研究的有希望的结果发现,在感染期间,SARS-CoV2病毒通过干扰代谢途径降低了亚精胺水平以及细胞自噬。发现施用亚精胺靶向这些途径可恢复自噬并减少病毒复制。这表明使用自噬诱导化合物作为冠状病毒治疗的潜力30。
安全性和副作用
由于亚精胺是体内天然存在的化合物,也是蔬菜、全谷物等人类饮食的一部分,因此亚精胺是安全的。研究数据表明,从食物(如小麦胚芽)提取的亚精胺补充剂是安全且耐受性良好的13,31。选择亚精胺补充剂时,应该使用从食物来源中提取亚精胺的补充剂。这些补充剂具有最佳的安全性,被认为最有可能产生富含亚精胺的食物的有益效果。许多临床研究也是采用食物来源的亚精胺。合成亚精胺产品安全性和有效性没有经过临床测试。
亚精胺使用量
许多临床试验仅使用1mg/天的亚精胺。欧盟食品和安全管理局(EFSA)建议每日剂量不超过6mg。美国FDA尚未发布任何推荐或最大剂量指南。亚精胺成分与产品
关于含有亚精胺的补充剂的益处及其对寿命和健康的总体影响的研究数据仍然有限。市场上,通常有合成的和天然的亚精胺二种类型补充剂。人工合成的就是盐酸亚精胺,天然的亚精胺大都是从小麦胚芽中提取的。一般认为,小麦胚芽提取物还含有其他多胺(如腐胺、精胺)成分。多项临床试验也是采用基于食物成分的亚精胺。因此,它更适合于作为亚精胺补充剂来源,不过价格昂贵。
1.小麦胚芽提取的亚精胺:
全球市场上,目前有二个知名品牌:SpermidineLIFE®和Primeadine®。前者源自欧洲,后者是美国的。
1.1. SpermidineLIFE®:这是奥地利TLL The Longevity Labs公司的品牌。根据其官网显示,该产品的研发得到多个顶级科学家的背书甚至参与,包括哈佛大学的大卫-辛克莱,以及自噬研究的全球权威Frank Madeo教授等。
根据其官网资料,SpermidineLIFE®是唯一经过临床测试并拥有10多项临床研究的亚精胺成分,原料主要精选自欧洲本土出产的小麦胚芽提取物(CelVio®)。
1.2. Primeadine®:属于美国Oxfordhealthspan公司品牌。虽然其官网上没有相关的临床研究资讯,但宣称由多名剑桥大学科学家背书。产品原料由日本特产的小麦胚芽提取。此外,还开发了无麸质的亚精胺产品,原料从日本冲绳的小球藻等提取。
2.人工合成的亚精胺:
亚精胺由腐胺(丁二胺)和腺苷甲硫氨酸生物合成。市场上,多数这类亚精胺补充剂通常是由亚精胺与其他营养素配方组成,例如硫胺素、锌等。
了解产品类别、服用注意事项和购买途径等,可参阅:亚精胺(概述) >>
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