有点污!精液中发现的这一物质,竟有抗衰老奇效!

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原创 海参饺 时光派 2020-05-30

@海参

复旦药学院

抗衰老先锋研究媛

夏眠动物

各位绅士们中午好,今天来和大家介绍一款神奇的抗衰老物质,亚精胺。😎😎

1674年,安东尼·列文虎克发明了世界上第一台光学显微镜,并用它观察了很多东西,其中就包括人、狗与兔子的精液。

不过作为一位对研究充满热情的科学家,列文虎克可不是出于什么猎奇心理。因为显微镜,他和他的助手发现了存在于我们身边的微生物世界。而通过观察精液,他们发现了精子,并提出了“卵”的概念。

在用显微镜观察精液的过程中,列文虎克还发现精液中存在一种未知的晶体。

随后的两百年里,科学家们对这种晶体的猜想众说纷纭,Vauquelin认为这是一种磷酸盐衍生物,Schreiner则称这种新化合物是一种有机碱。由于它是从精液中被发现的物质,德国化学家Ladenburg和Abel最终决定将其命名为Spermine(精胺)。

在列文虎克从精液中发现这种晶体物质的250年后,罗森海姆才得到了这种晶体物质的正确化学构成:腐胺、精胺和亚精胺,并完成了多胺的早期研究。

这段神奇的发现史虽然赋予亚精胺一个不那么正经的名字,但也暗示了它其实地位非凡:人活一世,最重要的是繁衍、传递遗传信息(至少大自然认为😂),而亚精胺则是少数被选中为精子保驾护航的物质之一,它的重要性可见一斑。

事实也的确如此,后来科学家们陆续发现它有多种神奇的功效,包括但不限于调节昼夜节律、改善高血压、保护心血管、预防老年痴呆、增强免疫力、抗癌甚至抗衰老……

2009年,发表在Nature cell biology上题为“亚精胺诱导自噬从而延长寿命”的文章引发了亚精胺抗衰老的轰动;

2018年,另一顶级期刊Science上的一篇综述“亚精胺在健康与疾病中的作用”更是为它的功效做了最权威的背书。

两篇重磅文献在手,不知为多少有能力自产自销的大好儿郎送出了助攻……

不过咱们这毕竟还是一篇正经的科普文😁,把大胆的想法先收一收,一起来正式认识它一下吧。

01、亚精胺是什么?

亚精胺(Spermidine)又称三盐酸亚精胺,是多胺类物质的一种。

多胺是一种小的、脂肪类的、多阳离子(-NH3+)的生物分子。哺乳动物中主要存在精胺(spermine)、亚精胺(spermidine)、腐胺(putrescine)和尸胺(cadaverine)四种多胺。精胺属四胺类,亚精胺属三胺类,腐胺和尸胺是二胺类,氨基数量不同使其具有不同的生理特性。

从上到下依次为:亚精胺、精胺、腐胺和尸胺

02、人体中的亚精胺

亚精胺不仅存在于精液中,更在人体其他组织和细胞中广泛分布。细胞内的亚精胺浓度主要取决于四个因素:👇👇

1、细胞内合成

精氨酸→腐胺→亚精胺←精胺。精氨酸是细胞内合成亚精胺的主要原料,它在精氨酸酶的催化下生成鸟氨酸和尿素,鸟氨酸接着在鸟氨酸脱羧酶(ODC1)的作用下生成腐胺(此为限速步骤),腐胺在亚精胺合酶(SPDS)作用下生成亚精胺。亚精胺也能由精胺降解产生 [6]。

2、细胞外摄入


分为从食物中摄取和肠道微生物合成。富含亚精胺的食物有小麦胚芽、纳豆、大豆、蘑菇等,从食物中摄入的精胺和亚精胺迅速从肠道吸收并分布而不降解,因此亚精胺在血液中的浓度是高度多样化的(约7至25mg/天,地中海饮食中最高)。肠道微中的益生菌如双歧杆菌也可以合成亚精胺。

3、分解代谢

生物体内的精胺经N1-乙酰转移酶(SSAT)、多胺氧化酶(PAO)及其他胺氧化酶,逐步分解为精脒、腐胺,而腐胺则进一步由氧化酶生成氨基丁酸,最后生成胺离子和二氧化碳并排出体外。

4、年龄

亚精胺的浓度随年龄而变化,有研究者分别测量了3周龄、10周龄和26周龄小鼠各组织器官中多胺的浓度,发现其在胰腺、大脑和子宫中基本维持不变,在肠中随年龄增长略微降低,在胸腺、脾、卵巢、肝、胃、肺、肾、心脏和肌肉中显着降低。

我们也不难推测这种变化的原因有饮食改变、肠道菌群结构改变、多胺合成酶的活性降低等等。

03、亚精胺的天然靶标

这么一种简简单单的小分子,凭什么就是人体必需的关键物质?秘密其实就蕴含在它的结构中:亚精胺是一种多阳离子(-NH3+)的脂肪胺类小分子,在生理pH条件下以多质子化的形式存在,整条碳链都分布有正电荷,具有很强的生理活性。

因此无论是含酸性残基的核酸、磷脂、酸性蛋白质,含羧基和硫酸盐的果胶多糖,还是具有相似结构的神经递质和激素(多巴胺、肾上腺素、血清素、甲状腺激素等),都有可能成为亚精胺结合的目标。这里就不一一列举了,比较关键的有:👇👇

1、核酸

研究发现,大多数多胺在细胞内以多胺-RNA复合物的形式存在,每100当量磷酸化合物结合1-4当量多胺[11]。因此亚精胺的主要作用与RNA的结构变化与翻译有关,如通过影响mRNA,tRNA和rRNA的二级结构来影响蛋白质合成的各个阶段。

亚精胺还能在双螺旋DNA链之间形成稳定的“桥“,降低自由基或其他DNA损伤剂的可及性,保护DNA免受热变性和X射线辐射。

2、蛋白质

亚精胺能够与携带大量负电荷的蛋白质结合,改变蛋白质的空间构象,从而影响其生理功能。例如蛋白激酶/磷酸酶(多种信号转导途径的重要环节)、参与组蛋白甲基化和乙酰化的酶(通过改变表观遗传影响基因的表达)、乙酰胆碱酯酶(神经退行性疾病的治疗药物之一)、离子通道受体(如AMPA、AMDA受体)等等。

找到了亚精胺的生物靶标,我们也就不难理解为什么它具有如此重要的地位了。

不过光念叨这些生物名词大家可能没有什么概念(甚至还想酝酿几个荤段子😂),因此下一篇我们会针对其中的部分靶标做具体讨论,来检验一下亚精胺的实际抗衰老效果,绅士们下期见~


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