硫辛酸 (alpha lipoic acid) 是一种存在于线粒体的辅酶,类似维他命,能消除导致加速老化与致病的自由基。硫辛酸在体内经肠道吸收后进入细胞,兼具脂溶性与水溶性的特性。
硫辛酸属于B族维生素中的一类化合物,酵母及一些微生物的生长因素,在多酶系统中起辅酶作用,催化丙酮酸氧化脱羧成乙酸及α-酮戊二酸氧化脱羧成琥珀酸的反应中转酰基作用。
基本介绍中文名 :硫辛酸 外文名 :thioctic acid 分子量 :206.3182 CAS号 :1077-28-7 EINECS号 :200-534-6 分子式 :C8H14O2S2 常见药品 :硫辛酸胶囊、硫辛酸注射液 简介,基本信息,物化性质,分子结构数据,编号系统,毒理学数据,生态学数据,计算化学数据,性质与稳定性,贮存方法,相关药品信息,分类名称,药品英文名,药品别名,药物剂型,药理作用,药动学,适应证,禁忌证,注意事项,不良反应,用法用量,药物相互作用,实际套用,其他相关信息,具体药品信息, 简介 硫辛酸作为辅酶,在两个关键性的氧化脱羧反应中起作用,即在丙酮酸脱氢酶复合体和α-酮戊二酸脱氢酶复合体中,催化酰基的产生和转移。硫辛酸可以接受酰基与丙酮酸的乙酰基,形成一个硫酯键,然后将乙酰基转移到辅酶A分子的硫原子上。形成辅基的二氢硫辛酰胺可再经二氢硫辛酰胺脱氢酶(需要NAD + )氧化,重新生成氧化型硫辛酰胺。 α-硫辛酸含有双硫五元环结构,电子密度很高,具有显著的亲电子性和与自由基反应的能力,因此它具有抗氧化性,具有极高的保健功能和医用价值(如抗脂肪肝和降低血浆胆固醇的作用)。此外,硫辛酸的巯基很容易进行氧化还原反应,故可保护巯基酶免受重金属离子的毒害。 硫辛酸在自然界广泛分布,肝和酵母细胞中含量尤为丰富。在食物中硫辛酸常和维生素B1同时存在。人体可以合成。尚未发现人类有硫辛酸的缺乏症。 基本信息 中文名称:硫辛酸 中文别名:DL-Alpha-硫辛酸;DL-α-硫辛酸; 英文名称:lipoic acid 英文别名:Lipoic acid1,2-Dithiolane-3-pentanoic acidR-Alpha-Lipoic AcidCAS号:62-46-4 分子式:C 8 H 14 O 2 S 2 分子量:206.32600 精确质量:206.04400 PSA:87.90000 LogP:2.78510 物化性质 密度:1.218 g/cm 3 熔点:48-52 °C(lit.) 沸点:160-165ºC 闪点:>230 °F 蒸汽压:3.07E-06mmHg at 25°C 分子结构数据 1、 摩尔折射率:54.94 2、 摩尔体积(cm 3 /mol):169.3 3、 等张比容(90.2K):456.4 4、 表面张力(dyne/cm):52.7 5、 极化率(10 -24 cm 3 ):21.78 编号系统 CAS号:1077-28-7 MDL号:MFCD00005474 EINECS号:214-071-2 RTECS号:JP1192000 BRN号:81853 毒理学数据 急性毒性:小鼠引入腹膜LD50:235mg/kg。 生态学数据 对水是稍微有害的,不要让未稀释或大量的产品接触地下水,水道或者污水系统,若无 *** 许可,勿将材料排入周围环境。 计算化学数据 1.疏水参数计算参考值(XlogP):1.7 2.氢键供体数量:1 3.氢键受体数量:4 4.可旋转化学键数量:5 5.互变异构体数量:无 6.拓扑分子极性表面积87.9 7.重原子数量:12 8.表面电荷:0 9.复杂度:150 10.同位素原子数量:0 11.确定原子立构中心数量:0 12.不确定原子立构中心数量:1 13.确定化学键立构中心数量:0 14.不确定化学键立构中心数量:0 15.共价键单元数量:1 性质与稳定性 常温常压下稳定,避免氧化物接触。 贮存方法 密封冷藏。 相关药品信息 分类名称 一级分类:内分泌系统药物 二级分类:糖尿病及胰岛疾病用药物。 药品英文名 Thioctic Acid。 药品别名 奥力宝、二硫辛酸、健肝灵、凯抒汀、AcidThioctique、Alpha Lipoic Acid、ThiocSaure、Thioctacid。 药物剂型 1.硫辛酸注射液:6ml∶150mg,12ml∶300mg,20ml∶600mg。贮法:25℃以下,于盒内遮光保存。2.硫辛酸片:0.2g,0.3g,0.6g。3.硫辛酸胶囊。 药理作用 本药是丙酮酸脱氢酶复合物、酮戊二酸和胺基酸氢化酶复合物的辅助因子。本药可抑制神经组织的脂质氧化,阻止蛋白质的糖基化,抑制醛糖还原酶,阻止葡萄糖或半乳糖转化成为山梨醇。动物实验显示本药可阻止糖尿病的发展,促进葡萄糖的利用,防止高血糖造成的神经病变。硫辛酸进入人体后易还原为双氢硫辛酸,两者均能促使维生素C、维生素E的再生,发挥抗氧化作用。本药还可增加细胞内谷胱甘肽及辅酶Q10并可螯合某些金属离子。 药动学 本药达峰浓度时间为2~4h,口服后生物利用度为87%,食物可减少本药吸收。药物在肝脏代谢,有首过效应。经肾排泄,原形药清除半衰期为10~20min。 适应证 用于糖尿病周围神经病变引起的感觉异常。 禁忌证 1.对本药过敏者。2.新生儿。3.妊娠妇女。4.哺乳期妇女。 注意事项 1.慎用:尚不明确。2.药物对儿童的影响:本药注射液含苯甲醇,不套用于新生儿,尤其是早产儿。3.药物对妊娠的影响:动物实验未确定本药的致畸性,尚无充分的人体研究。妊娠妇女不应使用本药。4.药物对哺乳的影响:哺乳期妇女不应使用本药。5.本药与糖溶液、林格液、含二硫键的溶液以及可与硫基或二硫键反应的溶液属配伍禁忌。6.本药口服给药时宜空腹服用。7.本药活性成分对光敏感,应在即将使用前将安瓿从盒内取出。配好的输液用铝箔包裹避光,可保持稳定6h,输注时也套用铝箔包裹容器。8.静脉注射速度应慢,注射过快(50mg/min以上)偶可出现头胀、紧张性头痛及呼吸困难(短促呼吸),可自行缓解。9.本药需长期给药,对于严重患者,建议初始治疗采用静脉给药。10.对自发性胃肠道神经病变患者,初始治疗应采用胃肠道外给药,以确保吸收、维持稳定的血药浓度。11.如胃肠道外给药2周后未见改善,应在治疗方案中加入维生素B1,1天100~300mg,口服,持续2周。12.如出现神经病变暂时性加重,可用抗抑郁药或安定类药治疗疼痛。13.出现皮肤过敏应停止用药。 不良反应 1.肌肉骨骼系统:极少见抽搐。2.血液:极少出现紫癜及由血小板功能异常引起的出血倾向。3.眼:极少见复视。4.过敏反应:本药肌内注射偶可引起注射部位荨麻疹、湿疹,也可出现全身反应,严重者出现过敏性休克。有出现苯甲醇过敏的个案报导。 用法用量 1.成人口服给药:维持治疗,1天200~300mg,分2~3次服用。静脉滴注:250~500mg,加入100~250ml生理盐水滴注,滴注时间约30min。严重者使用可1天300~600mg,2~4周为1个疗程。2.老年人剂量 无须调整剂量。 药物相互作用 1药物-药物相互作用:(1)本药与抗糖尿病药合用,降血糖作用加强,出现低血糖症的危险增加。两者合用应定期监测血糖、低血糖症的症状和体征。(2)本药可抑制顺铂的作用,应避免两者合用。 2.药物-酒精/尼古丁相互作用:酒精可能降低本药作用。 实际套用 一开始由于硫辛酸是作为糖尿病的用药,因此日本的厚生劳动省是把它归类为药品,但其实除了治糖尿病之外,它还有很多功用,所以2004年6月日本厚劳省将其从药品改分类到食品。那接下来我们就来介绍一下它的功用: 血糖值的安定化 既然一开始是被当做糖尿病的治疗药品,当然一定会有这样的功能。其实硫辛酸主要是作为防止糖分跟蛋白质结合,也就是有“抗糖化”的作用,因此能让血糖值轻易地变得安定,所以以前是被当做改善代谢的维他命,让肝脏疾病患者及糖尿病患者服用。 强化肝功能 硫辛酸带有可以强化肝脏活动的机能,因此早期也被当作是食物中毒或是金属中毒的解毒剂来使用。 恢复疲劳 由于硫辛酸能让能量代谢率提高,并有效地将吃下的食物转化成能量,因此能快速消除疲劳,让身体觉得不容易累。 改善痴呆 硫辛酸的组成分子相当地小,因此是少数可以到达脑部的营养之一,在脑中也持续抗氧化活动,对于改善痴呆也是被认为相当有效。 保护身体 在欧洲特别针对硫辛酸作为抗氧化物的部分来做研究,发现硫辛酸能保护肝脏及心脏的损害、抑制体内癌细胞的发生,并缓和体内因发炎所引起的过敏、关节炎及气喘等。 养颜美容抗老化 硫辛酸具有令人惊讶的抗氧化能力,能将造成肌肤老化的活性氧成分去除,且由于比维他命E的分子还要小,再加上又是兼具水溶性及脂溶性,所以皮肤吸收相当容易。(台湾广为使用的CoQ10则为脂溶性,其最大的坏处就是吸收不易)尤其对于黑眼圈、皱纹及斑点等效能卓著,再加上强化代谢功能会让身体的血液循环变好,肌肤的黯沉就能改善、毛细孔也会变小,成为令人称羡的细致肌肤。因此硫辛酸也是在美国与Q10并驾齐驱No.1的抗老化营养剂。 此外,只要摄取足够的硫辛酸,就能从体内达到让紫外线对肌肤的伤害降到最小,还可以缓和随着年龄而造成的肌肤损害并生成新的肌肤,保持肌肤的滋润,活化身体的循环且改善容易冰冷的体质。 其他相关信息 硫辛酸是一种双硫化合物,是人体细胞能量代谢的必要因子,生物体可以自行合成,但生化合成路径尚未研究清楚。 对糖尿病的影响 硫辛酸有助于治疗心血管疾病、糖尿病、肝肾病变等多种慢性病,可以降低糖尿病患的眼底病变及青光眼的发生率。 硫辛酸的作用机制: 硫辛酸所参与的生化反应,主要是在细胞的能量中心─线粒体,硫辛酸也是人体葡萄糖能量代谢循环中的必要因子,饮食中的含硫胺基酸,都是硫辛酸生合成的元素来源,虽然人体可以自行合成基本生理反应所需要的硫辛酸,但是额外补充的硫辛酸,能明显提高糖尿病患细胞对胰岛素的敏感度,增加细胞能量循环中ATP的生成,对于糖尿病并发的心肌病变的改善具有正面的意义 另外,硫辛酸是一个非亲水溶性的抗氧化成分,不过硫辛酸却同时可以在水溶性和非水溶性环境下发挥抗氧化作用,对于糖尿病及酒精或化学毒性物质所造成的神经病变,具有治疗效果,同时也有助于长期过渡受 *** 的肝细胞的修复,德国医学界便将高剂量的硫辛酸归类为,糖尿病或酒精及化学物质引起的多发性神经病变的治疗用药。 另外,一份为时两个月,针对六十名患有不明原因的慢性口腔烧灼感病变的族群所做的临床研究发现,服用硫辛酸可以明显改善此症状,而这种口腔烧灼感病变很可能是因为曾经在饮食中食用过烫的食物而破坏到口腔的神经细胞或是因为本身多发性神经病变所引起的症状。 硫辛酸的抗氧化作用也被证实与维他命E、C及其他植化性抗氧化物质,如silymarin(苦蓟萃取物中的抗氧化成分)具有协同加成的作用,在糖尿病神经病变的临床治疗上发现,富含在月见草油及琉璃苣籽油中的迦玛亚麻油酸(GLA)会加强性硫辛酸在神经病变防治上的作用。 除此之外,由硫辛酸也被运用在外用的美容保养上,皮肤科临床研究证实,外用硫辛酸具有降低皮肤细纹形成及保护皮肤细胞不受紫外线侵害的作用。 谁需要补充硫辛酸? 硫辛酸应该是每个糖尿病或是以出现轻度高血糖症的患者必要的营养补充品,另外,硫辛酸也被使用在复方的保肝产品上,作为肝细胞修复所必要的营养素,健康的年轻人虽然也应该补充抗氧化剂来作为保养,不过并不需要补充硫辛酸,中年45岁以后,如果有家族性糖尿病遗传因子的人,即使尚未出现糖尿病的临床症状,也可以饮食、运动、体重控制及补充低剂量的硫辛酸来预防及延缓糖尿病的发生率。 对于皮肤容易出现干燥细纹或是老化皮肤,也可选择以硫辛酸为主要成分的抗皱皮肤保养品。 如何补充硫辛酸 运用在已经发生在糖尿病患者的末稍或多发性神经病变的改善上,每天服用剂量为500-600毫克,可分2-3次服用,尽量与食物共服以避免产生胃肠道不适现象,硫辛酸需要服用至少三周才能开始发挥效果,对于轻~中度的糖尿病患,每天只需服用200-300毫克的硫辛酸,一般保养或是于其他抗氧化成分合并的剂量,一般每天只需20-50毫克左右。 如何选购硫辛酸产品 在欧美的健康食品市场上,硫辛酸(Alpha-lipoic acid)是一个很普遍的营养补充品,选购时唯一要注意的就是剂量,硫辛酸本身就是一个化学成分,因此只要是直接标示在Alpha-lipoic acid后面的剂量,就是主成分剂量,不过,市面上硫辛酸产品的剂量,多半为50-100mg之间,少数高剂量250~300mg的产品,则是比较适合需要高剂量服用的糖尿病患族群,尤其中老年人又是罹患糖尿病的患者,往往吞咽能力比较差,如果是每粒50mg的产品,每天要吞服5-6粒,加上平日要服用的处方药、维他命等,将是一项不小的负担。 具体药品信息 硫辛酸可能提高非胰岛素依赖型(第二型)糖尿病患细胞对胰岛素的敏感度,因此有可能需要调低降血糖药物的剂量,已在服用降血糖药物的糖尿病患,在刚服用硫辛酸的一到两周内,最好能够经常性做好血糖监测,避免血糖过低。 【药品名称】 通用名称:硫辛酸注射液 英文名称:Thioctic Acid Injection 汉语拼音:Liuxinsuan Zhusheye 【成 份】 化学名称:(±)-5-[3-(1,2-二硫杂环戊烷)]-戊酸。 化学结构式: 分子式:C 8 H 14 O 2 S 2 分子量:206.33 成份:该品主要成份为硫辛酸。 该品含有辅料:苯甲醇、乙二胺。 【性状】 该品为浅黄色澄明液体。 【适应症】 糖尿病周围神经病变引起的感觉异常。 【规格】 12ml∶0.3g。 【用法用量】 该品可用于静脉注射。静脉注射应缓慢,最大速度为每分钟50mg硫辛酸(相当于2ml本注射液)。该品也可加入生理盐水静脉滴注,如250-500mg硫辛酸(相当于10-20ml本注射液)加入100-250ml生理盐水中,静脉滴注时间约30分钟。 除非有特别医嘱,对严重糖尿病周围神经病变引起的感觉异常的患者,可用静脉滴注给药,每天300-600mg (相当于12-24ml本注射液),2-4周为一个疗程。 【不良反应】 静脉滴注过快偶可出现头胀和呼吸困难,但可自行缓解。极个别患者使用该品后,出现抽搐、复视、紫癫以及由于血小板功能异常引起的出血倾向。 有极个别对该品中的苯甲醇过敏的病例报告。 【禁忌】 对该品过敏者。 【注意事项】 配好的输液,用铝铂纸包裹避光,6小时内可保持稳定。该品不能与葡萄糖溶液、林格氏溶液及所有可能与硫基或二硫键起反应的溶液配伍使用。在治疗糖尿病周围神经病变的同时,对糖尿病本身的控制也是必需的。由于活性成份对光敏感,应在使用前将安瓿从盒内取出。 【孕妇及哺乳期妇女用药】 妊娠及哺乳期妇女不应使用该品。 【儿童用药】 本注射液含苯甲醇,因此不能用于新生儿,特别是早产儿。 【老年用药】 临床上无需特别调整使用剂量。 【药物相互作用】 该品可能抑制顺铂的疗效。 【药物过量】 尚无相关资料。 【药理毒理】 该品被大量用于治疗糖尿病的神经病变上。离体试验示该品可以降低神经组织的脂质氧化现象,该品可能阻止蛋白质的糖基化作用;且可抑制醛糖还原酶,因而可阻止葡萄糖或半乳糖转化成为山梨醇,所以硫辛酸可以防止糖尿病、控制血糖及防止因高血糖造成的神经病变。 硫辛酸无论在水溶性基质中或油溶性基质中均为强力抗氧化剂。无论是硫辛酸或其还原形态的双氢硫辛酸均能发挥抗氧化作用。它们能够直接或间接地促使体维生素C及维生素E的再生作用。研究表明,硫辛酸可增加细胞内谷胱甘肽及辅酶Q10的水平。 硫辛酸可以螯合某些金属离子(如铜、锰、锌)形成稳定螯合体。在动物模型中,证明可以保护砷中毒并可以减轻铬中毒后的肝毒性。离体试验中,亦发现可由肾切片中螯合汞离子。 该品在临床套用剂量范围内安全。LD50于狗口服时为400~500mg/kg;对于严重缺乏维生素B1的大鼠,腹腔注射动物实验中发现20mg/kg可致命。并无足够试验资料保证孕妇使用安全。临床上副反应不多见,在有记录的副反应中,主要是皮肤过敏现象,此时应停止用药。 【药代动力学】 硫辛酸可为人体自行合成。硫辛酸进入人体后(注射或口服)易在许多身体组织中还原成为双氢硫辛酸。硫辛酸或双氢硫辛酸无论在细胞内或细胞外均能发挥其药理作用。 【贮藏】 避光,阴凉处(不超过20℃)保存。 【包装】 棕色安瓿瓶装,每盒2支。 【有效期】 18个月 【执行标准】 YBH01692005 【批准文号】 国药准字H20053402Alpha-lipoic acid: A possible pharmacological agent for treating dry eye disease and retinopathy in diabetes
Clin Exp Pharmacol Physiol . 2020 Dec47(12):1883-1890. doi: 10.1111/1440-1681.13373. Epub 2020 Jul 21.
PMID: 32621549 DOI: 10.1111/1440-1681.13373
IF=2.372(2015)index 0.606 (一般偏难)
摘要: α-硫辛酸(ALA)是天然存在的二硫醇微量营养素,可充当线粒体酶活性的辅助因子。由于其潜在的抗氧化剂活性,它被认为是“通用抗氧化剂”。先前的研究报道了ALA的药理学优势,例如 血糖控制 , 改善的胰岛素敏感性 以及 减轻糖尿病并发症 (如神经病变和心血管疾病)的发生。糖尿病患者中普遍存在 干眼病和视网膜病 。 实验研究证明了ALA在干眼症和糖尿病性视网膜病中的有益作用 。ALA可以通过 下调 角膜上皮细胞中基质金属蛋白酶9的表达并激活眼表的抗氧化状态来预防干眼症。此外,它的直接 抗氧化作用 还可以防止氧化应激引起的角膜表面侵蚀和泪腺损害。ALA通过 抑制 O-联结的β-N-乙酰氨基葡萄糖转移酶和核因子-κB活性并减轻氧化应激来预防糖尿病性视网膜病。它可以 激活 视网膜神经节细胞中的核因子红系2相关因子2和AMP激活的蛋白激酶。在视网膜前病变糖尿病患者中进行的临床试验表明,含染料木黄酮和维生素的ALA可以保护视网膜细胞并降低糖尿病患者的炎症作用。然而,很少有研究探索其在干眼病和糖尿病性视网膜病中的有益作用。因此,这篇评论文章讨论了ALA在干眼病和糖尿病性视网膜病中的作用的最新进展,
关键字: α-硫辛酸;抗氧化剂 糖尿病性视网膜病变 干眼病 基质金属蛋白酶 核因子红系2相关因子2。
1引言
α-硫辛酸(ALA)1,2-二硫杂环戊酸酯-3-戊酸是一种天然存在的低分子量(206.32 g / mol)二硫醇微量营养素,可作为与线粒体代谢相关的生物能酶活性的辅助因子。 1 ALA与丙酮酸脱氢酶,α-酮戊二酸脱氢酶,支链α-酮酸脱氢酶和甘氨酸裂解系统等酶的赖氨酸残基的ε-氨基共价连接。 1 , 2 与硫醇基团此有机硫化合物在植物和动物中产生。动物的主要来源是肉,尤其是红肉,而植物的主要来源是西兰花,抱子甘蓝,菠菜,马铃薯,番茄和豌豆。 3 , 4 它可以在哺乳动物细胞的线粒体中合成,发现在病理条件下会降低。 5 在人类中,ALA是在心脏,肝脏和肾脏中合成的。 6 商业ALA是R和S形式的外消旋混合物。天然存在的R形式充当线粒体酶的辅因子。 7 食物中R和S形式的绝对生物利用度均不超过40%,并且能够穿越血脑和血视网膜屏障。 8 , 9 许多植物衍生的抗氧化剂,包括在ALA老化相关的病症的治疗用途最近进行了综述。 10
Hagen等人证明,饮食中补充2周的ALA可以改善线粒体功能,这可以通过增加老年大鼠的O 2消耗量和线粒体膜电位来证明。 11 ALA或其钯共轭形式可改善老年大鼠心肌和大脑中的电子传输链活性。 12 - 14 如防止心血管疾病,炎症,衰老和认知功能障碍阿尔茨海默病ALA的许多生物活性吸引了其药理好处。 15 - 17 ALA的抗癌作用表现在各种癌细胞系。 18 , 19 该作用通过生长因子受体结合蛋白2(一种细胞信号通路的衔接蛋白和AMP激活的蛋白激酶(AMPK))介导,导致表皮生长因子受体(EGFR)和哺乳动物雷帕霉素S6信号转导的靶标下调。途径。 20 , 21 此外,ALA可以下调几个蛋白激酶,包括粘着斑激酶,细胞外信号调节激酶1/2和蛋白激酶B这将最终抑制转化生长因子β1信号的磷酸化。这被解释为ALA对乳腺癌细胞抗侵袭作用的可能机制。 22 ALA或其还原形式的二氢硫辛酸(DHLA)可以直接或间接调节蛋白激酶C和AMPK的表达,这是细胞代谢的许多下游信号传导途径中的关键酶。 23 , 24 此外,作为过氧化物酶体增殖物激活受体α和γ的激动剂。 25 这些机制解释了ALA对肥胖,非酒精性脂肪肝和肝纤维化的有益作用。 26 - 28
由于氧化应激参与糖尿病并发症的分子机制,因此ALA的抗氧化作用可用于其治疗。大多数临床研究表明,在减轻糖尿病患者的氧化应激,神经病以及与神经病有关的疼痛和感觉异常方面具有药理作用。 29 , 30 。然而,最近的荟萃分析与安慰剂相比时结束ALA的对血糖控制和胰岛素敏感性的影响不显着。 31 在2型糖尿病患者中普遍存在视网膜病变和干眼症。 32 实验研究证明ALA在干眼病和糖尿病性视网膜病中的有效性。但是,尚未通过临床试验确定其在这些眼部疾病中的作用。因此,本文综述了ALA在干眼病和糖尿病性视网膜病中的作用。截至2020年6月,在PubMed,Scopus和Web of Science中使用搜索词α-硫辛酸和眼部疾病或干眼症或糖尿病性视网膜病变对相关文章进行了文献检索。
2 硫辛酸的抗氧化剂和抗炎活性
α-硫辛酸是一种强大的抗氧化剂分子,因此被认为是“通用抗氧化剂”。ALA和DHLA的抗氧化和抗炎作用如图 1 所示 。通过基于NAD(P)H的反应,ALA易于从饮食中吸收,运输到细胞并在肝脏中还原为DHLA。由于它可溶于水和脂肪,因此广泛分布在细胞膜和细胞质中。 33 ALA的氧化形式和还原形式均具有抗氧化性能。 1 , 33 , 34 的范围内的氧化还原活性含硫天然产品,包括ALA的药理学性质被关联到硫醇基团。 35 ALA的潜在抗氧化作用可以归因于直接活性氧(ROS)清除能力,金属离子螯合能力和恢复细胞抗氧化剂的能力,例如还原型谷胱甘肽(GSH),辅酶Q,维生素C和E含量。 11 , 34 , 36 研究已经证明ALA可以提高下降在肝细胞和心肌细胞中GSH,维生素C,维生素E和辅酶Q的水平。 36 发现ALA的脂质体制剂可增强其抗氧化能力。 37 在ALA的ROS清除特性中,在生物系统中已证明清除了羟基自由基,次氯酸,过氧自由基和单线态氧。 38 它还可能通过过渡金属螯合发挥抗氧化作用。ALA可以螯合Fe 2+和Cu 2+,从而防止氧化还原活性金属介导的反应,如Fenton和Haber-Weiss反应。 2 , 39 , 40 此外,由于金属螯合性质它可以有效地减轻与重金属中毒有关的毒性。
α-硫辛酸可以增加主要抗氧化剂的基因表达,例如超氧化物歧化酶(SOD),过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)。该作用是通过氧化还原敏感的转录因子,核因子erythroid-2相关因子2(Nrf2)的稳定和核易位介导的。 41 由于Nrf2阻断了核因子-κB(NF-κB)的活化,因此可以解释ALA的Nrf2活化和抗氧化特性,因为它具有抗炎作用。 41 此外,人类神经母细胞瘤细胞中显示出一种新型的ALA抗炎机制,它可以使DNA甲基化,从而下调炎性细胞因子白介素(IL)-1β和IL-6的水平。 42
体外和体内研究均表明ALA和DHLA的促氧化特性。DHLA的促氧化特性可能是通过羟基自由基的产生介导的。 15 此外,ALA和DHLA已显示出可促进离体大鼠肝脏线粒体中线粒体通透性的转变,从而产生过量的ROS(如超氧阴离子)。DHLA刺激大鼠肝线粒体和线粒体下颗粒中超氧阴离子的产生。 43 因此,选择合适的ALA药理剂量对于限制其抗氧化作用至关重要。 44 为确定老年人群体中ALA的耐受性而进行的一项研究得出的结论是,每天600毫克一餐,连续5天的口服剂量耐受性良好。 45 但是,较高剂量可能产生上消化道副作用和潮红感。 45
3 硫辛酸在眼病中的作用
3.1干眼症
干眼病是一种与年龄有关的多因素慢性疾病,会因泪液产生中断和角膜上皮完整性丧失而影响眼表。此病最初会引起轻度不适。以后,它可能导致眼表疤痕,可能导致不可逆的视力损害。泪腺中泪液的产生与神经内分泌,激素和免疫学因素有关。带有角膜上皮的眼泪可保持眼表的水合作用和表面光滑度。眼膜,眼角膜和房水中的酶抗氧化剂和非酶抗氧化剂可提供抗氧化应激的保护。抗氧化剂关键酶SOD,CAT和GPx, 46 , 47 在正常角膜上皮,抗氧化酶活性的顺序被报告为SOD>CAT>GPx的。 48 除此之外,眼泪蛋白乳铁蛋白和S100A还有助于眼表的抗氧化防御。
经常与干眼症有关的环境因素包括暴露于污染物,臭氧,紫外线辐射以及长期使用防腐眼药水(如治疗青光眼)。 49 这些因素会增加氧化应激,从而导致眼表发炎。 50 , 51 在干眼疾病的病理生理学活性氧和氮物种的重要的作用是通过增加证明在眼表面组织8-羟基脱氧鸟苷2,4-羟基壬烯醛,丙二醛和硝基酪氨酸水平。 49 , 52 - 54 ROS的水平和活性保护酶导致的氧化性损伤和眼表面炎症之间的不平衡。 49 , 55 减少的结膜上皮抗氧化酶(SOD,CAT和GPX)的表达是在与干眼疾病的受试者中发现。 56 干眼动物模型表明,氧化产物在角膜上皮中积累。 57 Kruk等人发现,增加的氧化应激反过来会导致眼表发炎和干眼症的发生。 58
眼泪中基质金属蛋白酶(MMP)及其抑制剂之间平衡的改变是与眼表疾病相关的病理生理机制之一。 59 , 60 在氧化应激,MMP的在角膜上皮屏障(对-和反式-细胞上皮)的分子的破坏作用在干眼病进行了说明。 61 , 62 MMP-9过度表达已被证明在干眼病。 63 类似于Kelch的ECH相关蛋白1(Keap1)-Nrf2抗氧化反应元件途径在调节抗氧化剂基因的表达,维持角膜上皮细胞的抗氧化剂状态并从而保护眼表免受干眼症的影响中起着关键作用。 64 , 65 因此,Nfr-2在角膜上皮细胞中的激活可以间接增强抗氧化防御能力,例如SOD,CAT和GPx。 66 最近的一项研究得出结论,在干眼模型中,Nrf-2激活剂可有效抵抗角膜上皮细胞损伤。 67
仅少数研究提出氧化应激作为干眼病局部治疗的靶标。 49 , 68 的氧化应激和ALA的干眼疾病中的作用描述于图 2 。最近的体外和体内研究表明,ALA可以下调MMP-2和MMP-9的表达并增加其组织抑制剂在眼泪中的表达。 69 , 70个 研究在动物模型表明,ALA和硒蛋白P可以有助于减轻氧化应激的眼表。 71 ALA通过激活眼表细胞中的Nrf-2来增加泪腺过氧化物酶并恢复泪腺产生。 72 ALA对大鼠辐射性泪腺损伤具有保护作用,其作用是通过抑制活化的T细胞表达和NF-κB信号传导途径介导的,从而提示ALA在干眼症中可能具有治疗作用。 73
糖尿病患者中普遍存在干眼病。 32 在2型糖尿病患者中,糖尿病视网膜病变与干眼症之间存在显着相关性。 74 糖尿病患者血糖控制不佳也与干眼症发生率相关。 75 糖尿病中干眼症的可能机制与高血糖症有关,高血糖症可能导致高泪膜渗透压和眼表发炎。由于泪腺的神经病变,这种炎症和氧化应激降低了杯状细胞密度,结膜上皮鳞状化生以及泪液产生不足。 76 - 78 ALA的降血糖,抗炎和抗氧化作用可能对糖尿病相关的干眼症有效。然而,需要更多的研究来确定其在干眼病中的作用。
3.2糖尿病性视网膜病
糖尿病性视网膜病仍然是糖尿病的主要眼部并发症之一。已经证明包括氧化应激和炎症在内的各种机制可导致糖尿病性视网膜病的形成。 79 葡萄糖的自动氧化,高级糖基化终产物的形成增加以及醛糖还原酶和蛋白激酶C活性的增加,是导致糖尿病视网膜多种细胞类型中ROS形成的因素。 65 糖尿病视网膜病变的病理生理学也报道了肾素-血管紧张素过度活化,血液血液动力学变化,白细胞介导的内皮细胞损伤以及视网膜毛细血管基底膜灌注不足和增厚。 80 - 83 高血糖症会在己糖胺的生物合成途径中诱导 O- 连接的β-N-乙酰氨基葡萄糖转移酶活性的激活。这种增强的 O- 连接的β-N-乙酰氨基葡萄糖转移酶活性产生了 O- 连接的β-N-乙酰氨基葡萄糖信号传导,这与糖尿病性视网膜病的发病机理有关。 84 , 85 ö -GlcNAcylation在高血糖状态可以激活NF-κB,炎性转录因子。 86 由于视网膜神经节细胞(RGC)死亡,氧化应激和炎症在糖尿病性视网膜病变的发展中起着重要作用。 86
在图 3中 描述了ALA在糖尿病性视网膜病中的作用 。ALA在线粒体生物能反应中的作用以及在细胞膜和细胞溶质中作为抗氧化剂的作用可以显着控制糖尿病性视网膜病变,神经病变和其他血管疾病。 29 此外,ALA可以增强血管内皮细胞对内皮细胞的抗氧化防御能力。 87 Inman等人已经证明饮食疗法可以减轻氧化应激,从而改善青光眼的RGC存活率。 88 ALA补充4-11个月可以改变与氧化应激相关的基因和蛋白质的表达。 88 与对照组相比,ALA治疗组的RGC数和轴突转运,轴突数和轴突完整性发生了变化。 88 所测量的视网膜脂质过氧化,蛋白质亚硝基化和DNA氧化水平支持了这一效果。ALA可以激活内皮型一氧化氮合酶产生一氧化氮,改善内皮功能,并抑制糖尿病患者的糖基化反应。 29 , 89
Nrf2在氧化应激过程中在视网膜中的保护作用被证明。 90 然而,糖尿病患者的高血糖水平可能有助于Keap1的表观遗传修饰,以增加其在细胞质中的水平,并且在糖尿病性视网膜病变中观察到Nrf2的相关失活。 91 , 92 ALA增强的Nrf-2的视网膜神经元的核易位。 93
为ALA提出的另一种保护糖尿病小鼠RGC的机制是通过激活AMPK和抑制 O- 连接的β-N-乙酰氨基葡萄糖转移酶活性来介导的。 94 ALA可以抑制糖尿病动物视网膜中的NF-kB活化和血管内皮生长因子的作用。 95 在视网膜病变前期糖尿病患者中进行的临床试验表明,以染料木黄酮和维生素进行的ALA剂量为400 mg / d持续2个月可以保护视网膜细胞。 96 最近的一项研究表明,以600 mg / d的ALA对糖尿病患者的抗炎作用持续4个月。 97 但是,Haritoglou等人进行的临床试验表明,每天的ALA(600毫克,持续2年)不能预防在胰岛素依赖型糖尿病患者中发生具有临床意义的黄斑水肿。 98 因此,需要更多的研究来确定ALA在糖尿病性视网膜病中的作用。
4 结论与未来展望
硫辛酸被认为是“通用抗氧化剂”。ALA的抗氧化作用与直接ROS清除能力,金属离子螯合能力及其恢复细胞抗氧化剂的能力有关。ROS和抗氧化剂含量之间的不平衡会导致眼表的氧化损伤和炎症。动物模型研究表明,ALA和硒蛋白P可能有助于缓解眼表的氧化应激。ALA增加了泪腺过氧化物酶的活性并恢复了泪腺的产生,从而改善了干眼症。还发现ALA对糖尿病性视网膜病有效。它通过诱导Keap1-Nrf2-ARE信号通路在视网膜中发挥抗氧化应激的神经保护作用。 O- 连接的β-N-乙酰氨基葡萄糖转移酶活性。通过抗氧化活性,ALA可以抑制细胞凋亡并维持RGC。临床试验发现口服ALA(600 mg / d)可以有效缓解糖尿病患者中轻度至中度多发性神经病的作用,范围为40天至4年。 99 - 101 短期ALA治疗(600毫克/千克,静脉注射8周)可以改善在糖尿病患者中早期肾病。 102 口服剂量为1300 mg / d的ALA以及维生素E或二十碳五烯酸和能量受限的饮食8-10周可减轻肥胖症的体重。 26 , 103 最近的研究结果发现,连续六个月给予ALA以及其他抗氧化剂和二十二碳六烯酸可减轻原发性开角型青光眼患者的氧化应激,而没有任何不良影响。 104 制备了一种基于纳米胶束的ALA滴眼剂,用于糖尿病相关的角膜治疗,它可以增强ALA的角膜通透性,稳定性,溶解性和积累。 105 ALA预防这些糖尿病并发症的有益作用是值得的。但是,在糖尿病患者中使用ALA治疗眼病(如干眼症和糖尿病性视网膜病)的临床试验尚不足以支持其有益作用。尽管进行了临床和临床前研究,但仍需要使用不同的口服剂量或ALA滴眼剂进行更有针对性的长期临床试验,以探索其在眼部疾病中的治疗潜力。
致谢
作者非常感谢印度印度喀拉拉邦Elthuruth,Thrissur,St。Aloysius HSS英语系Babitha NV,高级HSST,英语系的宝贵帮助。
利益冲突
作者声明没有潜在的利益冲突。
同行评审
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硫辛酸应该可以,自然界含巯基(硫氢基)的东西很多,通常情况下,有一定臭味的东西都含巯基,比如大蒜(这个臭味只是科学上的一种定义,也分很多种),只是多少不同而已。硫辛酸是一种具有强还原性的内源性的物质,在很多方面都有应用。它的生理学功能很多,其中一个就包括可以络合金属离子(铜,铁,锰等),具有一定的重金属解毒作用。硫辛酸有胶囊和注射液两种剂型,注射液主要用于治疗糖尿病并发症,胶囊具有同样作用。但是在美国,硫辛酸胶囊却是作为保健品在销售。大概就这样子,还有什么想问的没啊欢迎分享,转载请注明来源:优选云