《Nature》力荐：PQQ抗衰新星！
《Nature》力荐：PQQ抗衰新星！
在抗衰老研究领域，一种名为PQQ（吡咯并喹啉醌）的化合物正受到越来越多的关注。这种新型水溶性化合物不仅被《Nature》和《Science》等顶级学术期刊多次报道，还相继获得加拿大、美国、日本及欧盟国家的官方认证。最新研究显示，PQQ能有效改善线粒体功能，延缓细胞衰老，从而提升整体健康水平。这一发现为抗衰老治疗提供了新的方向，也使得PQQ成为抗衰领域的明星成分之一。
PQQ：从发现到认可
PQQ是一种芳香族三环邻醌，可作为许多原核脱氢酶（如醇和糖脱氢酶）的氧化还原辅因子，是人体必须的营养素。PQQ被《Nature》和《Science》两大顶尖学术期刊多次报道，此后相继获得加拿大、美国、日本、欧盟国家的官方认证，我国分别于2022年和2023年批准合成法和发酵法制得的PQQ盐为新食品原料，目前已可广泛应用于食品领域[1]。
关于PQQ的第一个研究可追溯到1959年，研究者在研究非磷酸化细菌的葡萄糖代谢时（一般细菌代谢葡萄糖通过葡萄糖-6-磷酸途径），观察到乙酸钙不动杆菌含有一种不依赖于NAD(P)和FAD的葡萄糖脱氢酶。随后Haug通过这种酶得到一种可分离的辅基，其最大吸收光谱在248nm，台阶在270-280nm，并推断这个辅基可能是一种萘醌的衍生物。1979年，Duine等第一次分离得到该物质，随后，Salisbury等通过X射线衍射等技术，确定其结构，并命名为PQQ[3,4]。
发酵食品和饮料中的部分细菌会产生PQQ，欧芹、青椒等蔬菜，奇异果、木瓜等水果，绿茶、乌龙茶等茶叶以及豆腐等都含有PQQ，纳豆中的PQQ含量相对较高，达到61纳克/克。此外，人体的各种组织中都存在PQQ，尤其是母乳中，PQQ是发育所必需的生长因子。
PQQ的作用机制
PQQ是一种20世纪70年代末发现的水溶性类维生素，作为氧化还原酶辅基，参与呼吸链电子传递，是继黄素核苷酸和烟酰胺核苷酸之后发现的第3种辅酶[2]。
PQQ的主要作用机制是通过改善线粒体功能来实现抗衰老效果。线粒体是细胞内的“能量工厂”，随着年龄的增长，线粒体功能逐渐下降，表现为能量产生减少、氧化应激增加等。这些变化导致细胞功能下降，进而引发组织器官的功能衰退，最终表现为衰老。因此，线粒体功能的衰退被认为是衰老机制中的重要环节。
PQQ可以直接作用于线粒体中的关键酶，改善能量的产生，防止线粒体损伤，增加衰老细胞中健康线粒体的数量和质量，让衰老细胞重新焕发活力。在人体中线粒体富集的器官，如大脑、肝脏、心脏等，PQQ的作用效果也更加显著。
PQQ的主要功效
抗衰老：在1mM最佳浓度的干预下，PQQ能够通过提高运动能力、降低脂褐素和脂肪积累、提高应激环境中的生存率并清除随衰老积累的ROS延缓线虫的衰老。此外，补充PQQ可增加了卵巢的重量和大小，对于被破坏的发情周期有部分的恢复作用，可防止烷化剂治疗小鼠卵泡的丢失，并且显著增加了烷化剂治疗小鼠的妊娠率和每次分娩的产仔数。Sirtuins是NAD+依赖的脱乙酰酶蛋白家族，包括SIRT1-7。近20年的研究发现Sirtuins几乎在所有的细胞功能中都发挥主要的调节作用，是细胞抗衰的关键物质之一，因此Sirtuins蛋白家族也被称为“长寿蛋白”。目前已有多项研究证实PQQ可通过激活SIRT1、SIRT3、SIRT6来保护细胞[5-7]。
改善认知功能：通过体外细胞实验发现PQQ可以减轻氧化应激反应，降低细胞凋亡率从而对氧糖剥夺损伤的Neur02A细胞起到神经保护作用。PQQ也能够稳定线粒体功能、减少Ca2+超载、降低活性氧对机体的损伤并能够增加抗氧化基因的表达从而起到大脑细胞保护功能的作用。一项纳入了20名50-70岁之间的健康受试者的临床试验发现，20mg/d的PQQ干预12周可以增强前额叶皮层的局部脑血流量和氧代谢能力，从而提高大脑认知功能[2]。
运动支持：补充PQQ能有效改善小鼠力竭运动所致的心肌损伤，显著降低丙二醛含量，增加超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶活性，降低血清心型肌酸激酶和肌钙蛋白I标志物水平，同时抑制细胞凋亡保护心肌细胞。美国Willoughby DS教授团队开展了一项纳入23名男性的研究，干预组每天服用20mgPQQ，同时接受了为期6周的耐力运动训练后，其过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子-1α水平显著升高，显示PQQ提升了线粒体生物反应能力[2]。
抗糖尿病作用：膳食PQQ补充剂已被证明可以增强小鼠和大鼠的线粒体功能和生物发生，并改善代谢稳态。年轻小鼠PQQ缺乏会增加血浆葡萄糖水平，使肝脏线粒体含量降低20-30%，并抑制线粒体呼吸。同样，由于线粒体含量较低和能量消耗减少，喂食缺乏PQQ饮食的大鼠表现出血浆脂质和酮体升高。更重要的是，PQQ补充剂可逆转线粒体改变和代谢障碍，并显著改善糖尿病大鼠的血脂水平。此外，抑制PTP1B已成为治疗2型糖尿病的潜在治疗策略，最近研究发现PQQ通过抑制细胞PTP1B引发胰岛素信号转导的配体非依赖性激活，并通过小鼠肌管中葡萄糖转运蛋白4的易位增强葡萄糖摄取[8]。
骨质疏松修复作用：体外实验发现PQQ可以促进兔膝关节软骨细胞的分裂增殖，对白细胞介素-1β介导的软骨细胞凋亡具有明显抑制作用，PQQ也可以使小鼠胫骨形态增加，明显提高其骨密度、皮质骨厚度、生长板宽度、骨小梁质量，PQQ抗骨质疏松与PQQ上调小鼠抗氧化能力、抑制氧化应激和减少DNA损伤、下调周期素依赖性激酶抑制因子蛋白水平、减少细胞凋亡有关。性激素分泌减少是老年人群骨质疏松症高发的原因之一，PQQ通过抑制氧化应激，减少DNA损伤和细胞凋亡，促进骨髓基质干细胞增殖分化为成骨细胞，并通过抑制骨NF-κB信号通路减少破骨细胞骨吸收，可以预防睾酮缺乏诱导的骨质疏松症的发生发展。另一研究发现，PQQ通过抑制氧化应激、降低骨细胞衰老和衰老相关的分泌表型，进而促进成骨细胞骨形成和抑制破骨细胞骨吸收，防止去卵巢诱导的骨丢失并提高雌激素缺乏小鼠骨强度，因此PQQ具有防治绝经后骨质疏松症的潜力，研究结果显示其效果与使用外源性雌激素治疗相当[2]。
保肝作用：有研究发现，补充PQQ能够降低饮食诱导肥胖的妊娠小鼠后代肝脏中神经酰胺水平、氧化应激和促炎基因表达，同时显著降低体脂和肝脏脂质，因此PQQ有助于保护饮食诱导肥胖后代免受非酒精性脂肪肝的影响。PQQ也可以通过激活核因子E2相关因子2（Nrf2）介导的信号通路，减轻氧化应激，下调Toll样受体4（TLR4）介导的炎性反应表达，从而抑制酒精诱导的炎症，降低血清谷丙转氨酶及谷草转氨酶，提高肝脏中抗氧化酶系的水平，显著改善急性酒精性肝损伤[2]。
其他作用：Front Mol Biosci杂志上发表了题为“Pyrroloquinoline-quinone to reduce fat accumulation and ameliorate obesity progression”的综述文章，总结了PQQ减少脂肪堆积和改善肥胖的进展。当过多的能量通过脂肪生成转化为脂肪酸并以甘油三酯的形式储存在脂肪细胞（脂肪组织）中时，就会发生脂肪堆积，从而导致肥胖，且脂肪酸通过线粒体中的β氧化（或脂肪酸氧化）代谢，并以三磷酸腺苷的形式产生能量。PQQ可减少高脂饮食诱导的肥胖小鼠的内脏脂肪，通过抑制脂肪酸合成（脂肪生成）来减少脂肪堆积，并通过促进线粒体生物发生来增强β氧化[9]。Pol J Microbiol杂志上发表了题为“The Potential Role of Pyrroloquinoline Quinone to Regulate Thyroid Function and Gut Microbiota Composition of Graves' Disease in Mice”的文章，该文章中研究人员通过小鼠模型显示补充PQQ可调节肠道菌群缓解肠道损伤，并且可以改善甲状腺功能[10]。
PQQ与其他抗衰老成分的比较
在抗衰老领域，PQQ常与NMN（烟酰胺单核苷酸）和EGT（表没食子儿茶素没食子酸酯）等成分进行比较：
NMN：作为NAD+的前体，NMN主要通过提升NAD+水平来增强线粒体功能和DNA修复能力。与PQQ相比，NMN的作用更直接地与NAD+代谢相关，而PQQ则侧重于线粒体能量代谢和抗氧化应激。
EGT：是一种强效抗氧化剂，常见于绿茶中。EGT的主要功效在于清除自由基和辐射防护，与PQQ相比，EGT的作用更偏向于抗氧化，而PQQ则具有更广泛的生物学功能，包括神经保护、代谢调节等。
PQQ的应用前景
随着现代生物学的飞速发展，人类对于生命奥秘的探索日益深入。衰老，这一自古以来困扰着人类的问题，如今在科学的探索下逐渐揭开了其神秘的面纱。相信《线粒体抗衰与细胞能量营养素之PQQ科学白皮书》，将会给市场提供一份权威、可靠的百科指南，让消费者吃的安全、吃的有效、吃的放心。
作为细胞抗衰营养品类的推动者、PQQ营养品类的领导品牌，研生之力也将进一步挖掘PQQ及更多创新成分的巨大潜力，为细胞抗衰领域注入新活力，共创抗衰老营养品类增长新高点，为中国健康事业添砖加瓦。