在探索生命奧秘與健康養(yǎng)生的征程中，新的研究成果不斷為我們揭示出大自然隱藏的寶藏。近日，中國科學院上海有機化學研究所的科研團隊在《Science Advances》期刊上發(fā)表的一項研究格外引人注目，該研究聚焦于瓜氨酸，發(fā)現(xiàn)它在延緩衰老、維護身體健康方面展現(xiàn)出卓越的功效。

瓜氨酸與衰老的關聯(lián)探秘

研究人員運用非靶向代謝組學技術，對不同年齡小鼠的大腦、肝臟組織以及血清樣本中的內源性代謝物展開深入分析。結果發(fā)現(xiàn)，與年輕小鼠相比，老年小鼠大腦、肝臟和血清中的瓜氨酸水平顯著降低。

這一關鍵發(fā)現(xiàn)，猶如一把鑰匙，開啟了深入探究瓜氨酸與衰老關系的大門，暗示著瓜氨酸是一種與小鼠衰老進程緊密相關且持續(xù)下調的代謝產物。

為進一步評估瓜氨酸對細胞衰老及炎癥反應的影響，研究人員借助活性氧誘導的細胞衰老模型開展實驗。在衰老小鼠胚胎成纖維細胞（MEF）的傳代過程中，使用濃度為500 μM的瓜氨酸進行處理，驚喜地發(fā)現(xiàn)γ-H2A組蛋白家族成員X（γH2AX，一種與DNA損傷和修復密切相關的分子標志物）的水平顯著降低。這一結果有力地表明，提升瓜氨酸水平能夠有效減少衰老細胞中的DNA損傷。

不僅如此，補充瓜氨酸還能夠抑制β-半乳糖苷酶（SA-β-Gal）的活性以及p21等衰老標志物的表達。除了對衰老標志物的影響，研究還發(fā)現(xiàn)，補充瓜氨酸能夠有效降低衰老MEF細胞中炎性細胞因子（如Tnf、Il6和Il1b）的mRNA水平。

在動物實驗方面，研究人員選用年輕和老年小鼠模型，評估瓜氨酸對體重、器官重量、炎癥反應以及衰老相關表型的影響。研究結果顯示，老年小鼠在補充瓜氨酸5 - 6周后，體重顯著下降；連續(xù)補充9周后，脾臟和肝臟等器官重量也有所減輕。同時，老年小鼠體內衰老相關炎性細胞因子水平顯著降低，瓜氨酸展現(xiàn)出緩解小鼠年齡相關表型的強大能力。

此外，瓜氨酸還能夠抑制衰老腦組織中小膠質細胞的激活。綜合來看，瓜氨酸作為一種重要的內源性代謝物，在衰老和炎癥過程中發(fā)揮作用的機制主要包括抑制mTOR信號通路、穩(wěn)定HIF1α、調節(jié)巨噬細胞代謝、抑制炎癥反應以及促進細胞抗氧化能力等，通過這些機制，瓜氨酸延緩了衰老進程，減輕了炎癥反應，助力機體維持健康狀態(tài)。

瓜氨酸的身世溯源

瓜氨酸屬于α-氨基酸家族的一員，其名稱源于拉丁詞“citrullus”。1914年，日本研究人員Yatarō Koga和Ryō ōtake首次從西瓜中成功分離出瓜氨酸，自此，瓜氨酸逐漸進入人們的視野。后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)，葫蘆科作物如南瓜、西瓜、苦瓜、絲瓜等的種子和果實中，都含有大量瓜氨酸。

瓜氨酸在人體內具有獨特的合成途徑。它是一種中性的非必需氨基酸，可由人體自身內源性合成，這一過程主要發(fā)生在腸細胞中。在尿素循環(huán)里，鳥氨酸羧基轉移酶能夠將鳥氨酸轉化為瓜氨酸。此外，谷氨酰胺和精氨酸是瓜氨酸的間接來源，精氨酸可通過精氨酸酶轉化為L-鳥氨酸，而鳥氨酸轉氨酶利用谷氨酰胺產生鳥氨酸，鳥氨酸又能夠進一步轉化為瓜氨酸。

同時，在一氧化氮（NO）的合成過程中，瓜氨酸也會隨之產生。在這一途徑中，精氨酸作為內皮型一氧化氮合酶（eNOS）酶的底物，經酶作用產生NO和瓜氨酸。值得一提的是，瓜氨酸還可以通過精氨琥珀酸合成酶（ASS）和精氨琥珀酸裂解酶（ASL）的作用，循環(huán)轉化為精氨酸，從而為內皮細胞中一氧化氮的生成持續(xù)提供精氨酸。

瓜氨酸的多元功效解讀

提高運動表現(xiàn)

對于運動員和健身愛好者而言，瓜氨酸堪稱提升運動表現(xiàn)的得力助手。在高強度運動過程中，疲勞的產生往往不可避免。而瓜氨酸能夠通過促進氨的去除，并借助尿素循環(huán)途徑抑制血液中乳酸的積累，從而有效延緩疲勞的發(fā)生。同時，瓜氨酸還能通過維持較低的血漿乳酸濃度，優(yōu)化有氧代謝途徑。多項研究有力地證實了瓜氨酸的這一功效。

例如，專業(yè)騎行者連續(xù)一周每日補充6克瓜氨酸后，計時賽成績顯著提升，平均功率輸出增加，心率及主觀疲勞感（RPE）降低。針對大學男性田徑運動員的研究也表明，連續(xù)7天每天服用3克瓜氨酸補充劑，在進行間歇性短時間高強度訓練后，運動員的RPE降低，氧氣消耗量和平均功率輸出增加。這些研究結果充分揭示了瓜氨酸補充劑在提升運動員運動表現(xiàn)方面的巨大潛力。

保護心血管健康

心血管健康是人體健康的重要基石，而瓜氨酸在這方面發(fā)揮著關鍵作用。一氧化氮（NO）在心血管系統(tǒng)中扮演著多重角色，它能夠促進血管舒張，抑制平滑肌細胞生長、血小板聚集以及白細胞與內皮細胞的粘附，進而有效預防動脈硬化、動脈粥樣硬化等心血管疾病的發(fā)生發(fā)展。

瓜氨酸通過增加精氨酸的合成，間接促進NO的生物合成，從而顯著改善內皮介導的血管舒張功能。在諸如動脈粥樣硬化等復雜的病理情況下，瓜氨酸改善內皮功能障礙的機制較為多元，可能通過直接減少羥基自由基的形成、對血管平滑肌產生直接作用以及間接影響NO合成等多種方式來實現(xiàn)。

降血壓

血壓異常是威脅人類健康的常見問題，瓜氨酸在降血壓方面也展現(xiàn)出積極效果。在自發(fā)性高血壓大鼠（SHR）模型中，瓜氨酸通過提高精氨酸/不對稱二甲基精氨酸（ADMA）比例，有效預防高血壓的發(fā)生發(fā)展。眾多臨床前研究表明，母體補充瓜氨酸對后代的血壓調節(jié)具有積極的長期影響。例如，母體為自發(fā)性高血壓大鼠補充瓜氨酸后，可減輕后代腎臟的NO缺陷，阻止其發(fā)展為高血壓。

抗肥胖作用

在對抗肥胖的戰(zhàn)役中，瓜氨酸同樣貢獻著自己的力量。研究發(fā)現(xiàn)，在白色脂肪組織外植體中，用2.5毫摩爾/升的瓜氨酸處理24小時，能夠有效增加基礎脂肪分解，減少甘油異生，并促進棕櫚酸酯氧化。關于瓜氨酸的脂解作用機制，相關離體研究報道，可能是由脂肪組織巨噬細胞產生的NO介導。

瓜氨酸，這一從西瓜等植物中被發(fā)現(xiàn)的神奇物質，憑借其獨特的生理特性和強大的功效，為我們的健康帶來了諸多益處。隨著研究的不斷深入，相信瓜氨酸在健康養(yǎng)生、疾病預防等領域將發(fā)揮更為重要的作用，為人類的健康福祉增添新的助力。

#春季圖文激勵計劃#

相關知識

震撼味蕾！西瓜的七大驚艷營養(yǎng)價值與功效
干細胞抗衰老的理論與臨床
【Nature子刊】新進展：腹部脂肪中的免疫細胞可逆轉慢性炎癥和衰老
細胞衰老與腫瘤治療
補充這種氨基酸竟能抗衰老！廈門大學張杰/冷歷歌團隊發(fā)現(xiàn)下丘腦蛋白缺失或為人類衰老的關鍵靶點！
新發(fā)現(xiàn)：你的皮膚細胞有望年輕30歲！盤點細胞抗衰老技術發(fā)展歷
浙大學者最新Nature Aging論文，提出抗衰新策略，為免疫細胞和衰老細胞“牽線搭橋”
解鎖人體健康的“隱形守護者”：瓜氨酸如何重塑生命質量？
營養(yǎng)與健康所等發(fā)現(xiàn)衰老細胞代謝調控關鍵機制
細胞外囊泡利用衰老進行治療

網址: 震撼發(fā)現(xiàn)：西瓜里的氨基酸，竟能改寫細胞衰老與炎癥進程 http://m.gysdgmq.cn/newsview1605050.html