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尿石素 A:抗衰老与健康的新希望 | 富恒生物

时间:2024-12-04 14:33:04|浏览:209 次

尿石素 A,又称 Urolithin A(UA),是肠道微生物的代谢产物,与肾脏无关。它不能直接从食物补充,只能从食物中获得其原材料鞣花单宁,经肠道菌群加工而成。
UA 的原材料鞣花单宁在肠道中水解释放鞣花酸,然后被肠道菌群进一步加工成尿石素 A。目前尚不清楚哪种肠道菌合成 UA 特别多,根据研究,只有 40% 的人可以从前体中自然转化为可用的尿石素 A。
尿石素 A 具有多种作用。在改善肌肉流失方面,一项随机临床试验证明,尿石素 A 补充剂可以增强骨骼肌的肌肉耐力,对受试人手和腿都有显著改善。实验招募了 66 名超过 65 岁的老年人,分成两组,一组服用尿石素 A 补充剂(每天 1 克),一组使用安慰剂,测试了 4 个月。结果表明,补充尿石素 A 的一组,肌肉耐力是安慰剂组的 7 - 8 倍。不过,尿石素 A 提高运动能力并不理想,虽然对肌肉流失有长期益处。
此外,尿石素 A 还有帮助减肥的作用。它可以影响细胞脂质代谢和脂肪生成,减少甘油三酯积累和脂肪酸氧化,以及脂肪生成相关基因的表达。一项小鼠实验表明,尿石素 A 能够诱导棕色脂肪活化,以及白色脂肪褐变,同时预防饮食造成的脂肪积累。
尿石素 A 还能激活线粒体自噬。它可以通过多种途径激活线粒体自噬,比如激活促进线粒体自噬的酶,或者调控线粒体自噬通路,以及促进自噬体形成等。随着年龄的增长和一些与年龄相关的疾病,线粒体自噬会下降甚至停滞,而尿石素 A 可以清除和回收老旧或废弃线粒体,减缓器官功能衰退。
在抗炎方面,尿石素 A 在所有临床模型中都有减弱炎症反应的作用。最先在大鼠的肠炎实验中发现,炎症标志物环氧合酶 2 的 mRNA 和蛋白水平都降低。其他炎症标志物,如促炎因子和肿瘤坏死因子也有不同程度的降低。UA 大量存在于肠道中,对炎症性肠病最有效,包括急性肠炎、溃疡性结肠炎,甚至结肠癌。同时,它还能降低炎症因子的总体血清水平,对关节炎、椎间盘退变等关节疾病以及阿尔茨海默病、记忆障碍和中风等神经退行性疾病都有改善作用。
尿石素 A 还可以改善代谢疾病。它的抗炎和激活线粒体自噬作用能减缓代谢疾病的症状,同时还可以改善氧化应激,既能清除自由基,也能抑制氧化酶酶,还能够增强细胞抗氧化 / 源。

另外,尿石素 A 在制备用于改善急性肾损伤的药物中有应用,能够通过激活肾脏细胞线粒体自噬、缓解胶原蛋白积累、减少纤维细胞增殖或减少纤维组织沉积来减缓纤维化过程的发展,以减轻肾脏损伤,延缓或阻止急性肾损伤向慢性肾脏病的转化。


尿石素 A 的作用
1、增强老人肌肉耐力:尿石素 A 补充剂对老年人的肌肉耐力提升效果显著,在一项针对 66 名 65 岁以上老年人的随机临床试验中,服用尿石素 A 补充剂(每天 1 克)的一组,其手部和腿部的肌肉耐力是安慰剂组的 7 - 8 倍。虽然在提高运动能力方面,如 6 分钟步行距离和手部肌肉 ATP 产量等指标上效果不理想,但长期补充对肌肉流失的益处明显,可防止肌肉衰退,尤其是衰老导致的肌肉流失。
2、帮助减肥:尿石素 A 对减肥有着积极作用。它能影响细胞脂质代谢和脂肪生成,减少甘油三酯积累和脂肪酸氧化,以及脂肪生成相关基因的表达。小鼠实验表明,尿石素 A 能够诱导棕色脂肪活化及白色脂肪褐变,同时预防饮食造成的脂肪积累。棕色脂肪可燃烧脂肪,越多越有利于减肥。
3、激活线粒体自噬:尿石素 A 可通过多种途径激活线粒体自噬,如激活促进线粒体自噬的酶、调控线粒体自噬通路、促进自噬体形成等。线粒体自噬是指通过自噬体选择性地去除受损线粒体,随着年龄增长和一些与年龄相关的疾病,线粒体自噬会下降,尿石素 A 有助于清除和回收老旧或废弃线粒体,维持器官功能。
4、抗炎作用:在所有尿石素 A 临床模型中,都有减弱炎症反应的作用。最先在大鼠的肠炎实验中发现,炎症标志物环氧合酶 2 的 mRNA 和蛋白水平都降低,其他炎症标志物如促炎因子和肿瘤坏死因子也有不同程度的降低。尿石素 A 大量存在于肠道中,对炎症性肠病最有效,包括急性肠炎、溃疡性结肠炎,甚至结肠癌。同时,它还能降低炎症因子的总体血清水平,对关节炎、椎间盘退变等关节疾病以及阿尔茨海默病、记忆障碍和中风等神经退行性疾病都有改善作用。

5、改善代谢疾病:尿石素 A 的抗炎和激活线粒体自噬作用能减缓代谢疾病的症状。它还可以改善氧化应激,既能清除自由基,也能抑制氧化酶,还能够增强细胞抗氧化能力。此外,研究发现尿石素 A 对代谢性疾病如肥胖、动脉粥样硬化、高尿酸血症、高血压和非酒精性脂肪肝等具有显著的改善作用,包括抗炎、抗氧化应激和胆固醇积累等。在改善高血糖方面,富含多酚的石榴和茶叶中的鞣花酸具有抗糖尿病作用,而鞣花酸在肠道菌群作用下代谢为尿石素,同样具有多种生物活性。尿石素 A 还能抑制脂肪合成,促进白色脂肪向米色脂肪转化,改善肥胖动物的血脂异常和肝脂肪变性,同时通过增加棕色脂肪和白色脂肪组织中三碘甲状腺原氨酸(T3)的含量来促进产热,改善肥胖。在改善动脉粥样硬化方面,尿石素 A 具有抗炎、抗氧化应激和抑制胆固醇积累等作用。在改善代谢障碍相关性脂肪肝病方面,尿石素 A 对 NAFLD 具有显著的改善作用。在改善痛风和高尿酸血症方面,尿石素 A 作为 XOD 和 NLRP3 的抑制剂,对高尿酸血症和痛风有显著的改善作用。


尿石素 A 的来源
尿石素 A 是由肠道菌群代谢鞣花酸和鞣花单宁产生,主要来源于石榴、坚果和一些浆果等食物。
研究发现,尿石素 A 尚未发现于任何食物中,而是由人体肠道微生物群转化鞣花酸和鞣花单宁而形成。鞣花单宁的来源一般包括:石榴、坚果、一些浆果(覆盆子、草莓、黑莓、云莓)、茶、圆叶葡萄等等。

第五届食品科学与人类健康国际研讨会中,房耀维教授进行了转化鞣花酸生成尿石素 A 菌株的筛选、特性及应用研究。研究从人母乳和粪便样品中筛选获得转化鞣花酸生成尿石素的菌株,通过生理生化及 16S rDNA 序列分析将菌株鉴定为 S. thermophilus and L. fermentum FUA033。该菌株与不同尿石素型肠道菌群体外共发酵,可以提升尿石素 A 的产量,特别是显著提升尿石素 0 型肠道菌群的尿石素 A 的产量,还具有调节肠道健康预防代谢性疾病的潜力。同时,L. fermentum FUA033、L. fermentum FUA033 发酵石榴汁、蔓越莓汁可以显著延长线虫寿命,显著改善小鼠的运动性能,缓解疲劳。


尿石素 A 的应用前景
虽然尿石素 A 在抗衰老和提高免疫力方面具有潜力,但目前仍需进一步的临床研究来确认其在人类身体内的效果和安全性。
首先,关于尿石素 A 在抗衰老方面的应用前景,多项研究表明它可以逆转衰老造血干细胞的衰老表型,恢复细胞造血功能,这可能与改善线粒体功能有关。同时,它还能增强老年小鼠的免疫力,特别是对抗病毒感染。然而,目前并不清楚吃石榴、坚果和浆果等食物能否提供足够的尿石素 A 以产生这些效果。因为个体的肠道微生物可能会影响尿石素 A 的转化和效果,不同人的肠道菌群不同,对食物中鞣花酸和鞣花单宁的代谢能力也不同,所以尿石素 A 的产量可能会有所差异。
其次,在改善阿尔茨海默病方面,尿石素 A 可刺激线粒体自噬,长期使用该化合物治疗可显著改善小鼠的学习、记忆和嗅觉功能,减少贝塔淀粉样蛋白异常沉积、Tau 蛋白过度磷酸化等阿尔茨海默病的显著病理特征。但目前并不确定需要多少这种物质才能改善记忆力并缓解阿尔茨海默病症状。
此外,在改善炎症性肠病方面,研究发现尿石素 A 由肠道菌群生成,是存在于石榴和浆果中的一类化合物,能促进肠粘膜上皮细胞以及上皮细胞间的紧密连接,从而抑制炎症性肠病。
在治疗创伤性脑损伤方面,尿石素 A 可通过调控神经自噬与神经炎症通路,对创伤性脑损伤起到保护作用。
然而,尿石素 A 的应用仍面临一些挑战。一方面,需要更多的临床研究来确定其在人类身体内的效果和安全性;另一方面,需要进一步研究个体肠道微生物对尿石素 A 转化和效果的影响,以及如何通过调节饮食和肠道微生物群落来增加尿石素 A 的摄入量。
总之,尿石素 A 具有广阔的应用前景,但仍需要更多的研究来探索其在人类健康中的作用。


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