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新華網刊發潤和•廣醫輔酶Q10聯合研究中心首席科學家吳鐵教授系列論文(二)

2015-06-26


輔酶Q10有什么作用?

1.輔酶Q10是體內具有重要作用的輔酶

輔酶是一類可以將化學基團從一個酶轉移到另一個酶上的有機小分子物質,可與酶較為松散地結合,是酶發揮活性的重要組成成分。輔酶Q10是體內具有重要作用的輔酶,是生物細胞呼吸鏈中的重要遞氫體,參與氧化磷酸化及ATP的生成過程,調控細胞氧化還原環境。在呼吸鏈中輔酶Q10是一個和蛋白質結合不緊密的輔酶,使它在黃素蛋白類和細胞色素之間能作為一種特殊靈活的載體而起作用;另外,其醌環中苯醌的羥基取代基使它傾向于極性,而結構中的聚異戊二烯側鏈使它在疏水性環境中具有較低的自由能,能在線粒體內膜中迅速擴散。輔酶Q10從復合體Ⅰ和復合體Ⅱ接受氫,將質子釋放至線粒體基質內,電子傳遞給細胞色素,通過這一過程促進氧化磷酸化及電子的主動轉移,由此形成機體能量貯存的主要物質ATP。輔酶Q10常常被消耗在其幫助的反應上,但輔酶Q10可以再產生,在細胞內的濃度會維持在穩定的程度。輔酶Q10人體合成能力隨著年齡增長及疾病影響會逐步降低。輔酶Q10與許多維生素及其衍生物,如核黃素、硫胺素和葉酸等輔酶一樣,主要通過飲食補充才能獲得。

2.輔酶Q10是體內自由基清除劑

人類為什么會衰老?有一種自由基衰老理論提出,機體衰老的主要原因是自由基對細胞內生物大分子(核酸、脂質、蛋白等)產生氧化損傷,損傷隨年齡累積從而損害細胞功能,導致細胞功能衰退或喪失,最終造成機體衰老。線粒體(特別是損傷的線粒體)是細胞內產生自由基的主要細胞器,同時線粒體自身富含的多種酶、結構蛋白、膜脂質及核酸等也是活性氧等氧化劑直接攻擊的目標,線粒體結構受損以及酶活性降低反過來又進一步加重線粒體損傷,導致細胞能量代謝障礙,細胞功能喪失。輔酶Q10能阻止脂和蛋白質的過氧化,清除自由基,明顯降低線粒體氧耗,減少細胞三磷酸腺苷消耗,維持細胞線粒體結構的完整性,防止細胞水腫,細胞膜破裂,以及線粒體溶解與肌纖維的紊亂性排列,輔酶Q10還能通過氧化還原性結構的變換,加強細胞內膜抵抗外界氧化因子的損害,是人體內唯一的一種天然存在的、又能在人體中再生的脂溶性抗氧化劑。

3.輔酶Q10是細胞代謝的激活劑

新陳代謝是人體生命活動的基本特征。新陳代謝包括物質代謝與相傳伴的能量代謝。輔酶Q10在生物體中能提供或移去氧,生物體中能量代謝主要在線粒體中進行,其產生的能量占人體總能量的95%,而輔酶Q10存在于線粒體內膜上,生物氧化過程中電子傳遞必須與輔酶Q10反應,是線粒體呼吸鏈限速反應的關鍵性物質,輔酶Q10同時是線粒體氧化磷酸化反應中幾種重要酶的輔助成分,又能阻止ATP合成代謝所需物質的減少;輔酶Q10是代謝激活劑,激活細胞呼吸,在細胞能量生成,增強生物體活力方面發揮十分重要的作用。

4.輔酶Q10可改善線粒體功能障礙和維護受損的神經細胞

線粒體是存在于細胞中的細胞器,一個細胞中有成百上千個線粒體。細胞中線粒體的具體數目取決于細胞的代謝水平,代謝活動越旺盛看,線粒體越多。線粒體可占到細胞質體積的25%,線粒體是細胞內氧化磷酸化和合成三磷酸腺苷(ATP)的主要場所,為細胞的活動提供了能量,所以有“細胞動力工廠”之稱。除了為細胞供能外,線粒體還參與諸如細胞分化、細胞信息傳遞和細胞凋亡等過程,并擁有調控細胞生長和細胞周期的能力。同時,線粒體也是對各種損傷最為敏感的細胞器之一,線粒體直接利用氧氣制造能量,90%以上吸入體內的氧氣被線粒體消耗掉,但是,氧是個“雙刃劍”,一方面生物體利用氧分子制造能量,另一方面氧分子在被利用的過程中會產生極活潑的中間體(活性氧自由基)傷害細胞造成氧毒性,氧毒性的存在是生物體衰老的最原初的原因,線粒體利用氧分子的同時也不斷受到氧毒性的傷害,線粒體損傷超過一定限度,細胞就會衰老死亡。線粒體功能障礙涉及的疾病相當廣泛,包括糖尿病、神經退行性病、膿毒性休克、心肌缺血再灌注損傷以及老年性退行性疾病等。已經證明外源性補充輔酶Q10對這些疾病有很好的作用,如研究表明,對由于線粒體功能障礙導致的神經退行性病帕金森癥的患者,每日補充輔酶Q10,能減慢帕金森癥發展,也可減輕癥狀。外源性補充輔酶Q10,由于輔酶Q10能夠通過血腦屏障,改善病變組織的輔酶Q10缺乏狀態,清除自由基,減少氧化應激反應,調節線粒體功能障礙,同時,輔酶Q10還能穩定細胞膜,減少由于細胞脂質過氧化損傷引起的細胞凋亡,維持鈣離子通道的完整性以減少細胞損傷,從而發揮?;ご竽約吧窬淖饔?。

5.輔酶Q10可抑制細胞凋亡

細胞凋亡是機體內為了維持內環境穩定,由基因控制的細胞自主的有序的死亡,是細胞本身的主動過程,它涉及一系列基因的激活、表達以及調控等作用。研究表明輔酶Q10在氧化應激狀態下,可以直接清除氧自由基,激活堿性酪胺酸激酶,阻止氧化導致的線粒體DNA缺失突變,阻斷線粒體損傷與自由基產生的惡性循環,維持整個呼吸鏈的完整性,直接?;は吡L錎NA,從而減少凋亡細胞的數量;此外,輔酶Q10可抑制線粒體去極化,通過與線粒體滲透性轉換通道(Permeability Transition Pore, PTP)結合,抑制PTP開放,阻止線粒體去極化及釋放細胞色素C,減少Caspase9的激活,有效減少細胞凋亡;輔酶Q10還能夠通過增加ATP的產生效率,衰減細胞凋亡和死亡信號,減少細胞的凋亡與死亡。輔酶Q10可以增強角質細胞活力,減少細胞凋亡。

6.輔酶Q10可加強心臟動力

輔酶Q10在心肌中含量最高,當它缺乏時會造成心臟功能的不足,導致血液循環不暢、心臟工作能力下降,是心臟病的發病原因之一。補充輔酶Q10可促進心肌細胞氧化磷酸化,改善心肌能量代謝,減輕缺血對心肌的損傷,增加心輸出量;補充輔酶Q10還可改善慢性充血狀態及抗心律失常作用。研究表明,幾乎所有心臟病患者以及某些非心血管疾病患者,其組織中均有內源性輔酶Q10缺乏,而給予外源性輔酶Q10可使患者臨床癥狀明顯改善。有報道稱超過75%的心臟病患者在服用輔酶Q10后,病情顯著改善。輔酶Q10能夠激活細胞呼吸,可以為心肌細胞和腦細胞提供充足的氧氣和能量,使細胞保持良好健康的狀態,因此能預防心腦血管事件發生。

7.輔酶Q10可延緩皮膚衰老

氧化應激是導致皮膚老化的主要原因,輔酶Q10可以?;てし裘庥諮躉運鶘?,輔酶Q10外用可以調理皮膚,增加角化細胞濃度,提高皮膚細胞的抗氧化能力,抑制皮膚老化。輔酶Q10還能促進上皮細胞生成和肉芽組織良性化,預防疤痕形成,促進疤痕修復;輔酶Q10抑制磷酸酪氨酸酶的活性,防止黑色素以及黑斑生成;輔酶Q10能增加透明質酸濃度,提高肌膚含水量,對改善暗沉膚色、減少皺紋,恢復肌膚原有的光滑、彈性和保濕性有著良好的效果。輔酶Q10還具有抗炎作用,能夠促進皮膚傷口愈合及阻止皮膚光老化而發揮抗皮膚衰老作用。

8.輔酶Q10可緩解體力疲勞,增強免疫力

補充輔酶Q10有抗疲勞作用,輔酶Q10作為生物抗氧化劑,可通過消除體內因運動而產生的過氧自由基,提高血清中SOD活力,降低血清中MDA含量,保持細胞的完整性,防止胞內酶的滲漏,從而延緩疲勞的產生,有助于消除運動的后疲勞。有人研究了男性運動員在連續比賽后服用輔酶Q10,其血漿中中性白細胞的數量明顯減少,由此認為輔酶Q10有利于?;ぴ碩鋇拿庖呦低?,增強機體免疫力。對于正常人在過度勞累后口服輔酶Q10可以改善機體疲勞,增強機體活力。

9.輔酶Q10可調節血脂及減少他汀類藥物的副作用

研究發現,輔酶Q10對總膽固醇和過氧化脂質有顯著降低作用,可明顯升高高密度脂蛋白膽固醇,可以用于降血脂,此外,他汀類藥物(羥甲基戊二酰輔酶A還原酶抑制劑)是一種新型、強效、高效的降血脂藥物,但隨其廣泛應用,已經證明其副作用也很多,特別是可累及肌肉,引起肌痛甚至橫紋肌溶解癥狀,嚴重者可導致腎功能衰竭、死亡。研究發現,他汀類藥物在降低血脂的同時,會阻斷人體對輔酶Q10的自主合成,這些副作用的產生是由于輔酶Q10缺失引起,即使接受短期(14d)的阿托伐他汀治療也可引起明顯的輔酶Q10濃度下降,補充輔酶Q10可以減輕他汀類的不良反應。因此,血脂高的人在服用他汀類藥物時,必須服用輔酶Q10,才能更好地起到降脂作用。輔酶Q10能降低對人體有害的低密度脂蛋白含量,防止低密度脂蛋白透過內皮細胞深入內皮細胞間隙,減少動脈內壁脂質的形成,防止脂質在血管內膜形成動脈粥樣硬化斑塊,同時提高高密度脂蛋白活性,及時清除血管內壁形成的垃圾、毒素和斑塊,調節血脂和預防動脈粥樣硬化形成。目前,聯合應用輔酶Q10可逆轉他汀類藥物引起的副作用已經得到大量臨床觀察證實。

10.輔酶Q10的抗腫瘤作用

研究發現乳腺癌、前列腺癌、胰腺癌和結腸癌等患者體內輔酶Q10的濃度與正常人相比則含量較低,經給予病人以90mg/d劑量的輔酶Q10,并結合一定劑量的抗氧化劑如胡蘿卜素、硒、不飽和脂肪酸等一起服用治療一年后,病人均未發生腫瘤轉移現象。輔酶Q10也可用于癌癥患者的綜合治療,以減輕放、化療引起的副反應,可緩解癌因性疲乏等癥狀。近年來的研究提示,輔酶Q10作為機體非特異性免疫增強劑在提高機體免疫力和抗腫瘤等方面可起較好作用,臨床對于晚期轉移性癌癥有一定的療效。

11.輔酶Q10的其他作用

輔酶Q10作為免疫功能調整藥用于肝炎已多年,取得較好的療效,輔酶Q10作為抗氧化劑,能夠清除自由基,增強免疫系統從而?;ば?、肝、腎等重要器官免受入侵的病菌、病毒的損害。輔酶Q10還可預防牙齦疾病,患有牙齦疾病的人血清中輔酶Q10的濃度降低,補充輔酶Q10可明顯改善癥狀,輔酶Q10在治療糖尿病方面也具有一定功效。隨著科學的發展及輔酶Q10的應用,人們對輔酶Q10的認識逐步增加,輔酶Q10的許多重要的生理學及藥理學作用將逐步被了解及認識,輔酶Q10作為人體健康保健衛士的應用將越來越廣。

作者簡介:

 

吳鐵,男,1955年生,藥理學教授,研究生導師,博士后指導教師,廣東醫學院教學名師,廣東醫學院藥學院院長,廣東醫學院中藥與新藥研究所名譽所長。2008年擔任全國醫學院校規劃教材《藥理學》主編,還任《臨床藥理學》、《皮膚科治療學》等教材副主編,2010年任中華醫學百科全書藥理學卷編委。現兼任中國藥理學會抗炎免疫專業委員會委員,廣東省藥理學會常務理事,廣東省藥理學會抗炎免疫專業委員會主任委員。主要研究方向抗炎免疫藥理學,骨質疏松藥理,皮膚與靶向制劑藥理及抗腫瘤藥理,近3年培養的3位碩士研究生分別獲批3項國家自然科學基金,主持省市級及校級課題多項,研究經費100多萬,帶起了一個團結合作的科研團隊,發表了科研論文480多篇。與崔燎合作編著學術專著《骨質疏松藥理學動物實驗與圖譜》1部,入選華夏英才基金學術文庫。參編《骨礦與臨床》等多部大型學術專著,累計申報了80項國家發明專利,其中有26項發明專利獲得國家授權,獲廣東省優秀專利發明者稱號。

(實習編輯:姜曼)

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