抗衰界“新型原料”，AKG
抗衰界“新型原料”，AKG
随着人口老龄化的加剧，抗衰老技术的研究和应用日益受到关注。近年来，一种名为AKG的物质因其显著的抗衰老效果而备受瞩目。本文将为您详细介绍AKG的科学原理及其在抗衰老领域的最新研究进展。
2024年9月6日 周五
第2271篇
世界卫生组织对于衰老的定义是，身体内细胞数量的下降和细胞活性的降低。人自出生之日起就开始了衰老的进程，人们的身体大约在20-25岁时，身体细胞、组织、器官等的发展都达到了最佳的状态；26岁以后，随着年龄的增加，细胞活性及营养含量会逐渐下降；到了35岁以后，细胞的质量和活性会急剧下降，从此衰老症状明显出现，如面部下垂、松弛，以及身体神经系统的功能、心脏的功能、肺活量、呼吸速率及肾脏的功能都会明显地减退。
从古至今，青春永驻都是人类梦寐以求的状态；然而，不老的传说暂时只存在于神话中，但人类对于抗衰老技术的追求一直在路上，从未停歇。抗衰老不仅意味着寻找延长寿命的方法，更着眼于追求更健康、更年轻化的生活状态，即延长健康寿命，帮助恢复身体活力。如今，随着人口老龄化的加剧，这种需求将成为全球性的挑战，人们都期待能保持健康、年轻的体魄。近年来，众多抗衰老原料不断进入人们视野，而略显陌生的AKG便是其中一个。
AKG，即α-ketoglutarate acid，中文名为α-酮戊二酸，是三羧酸（tricarboxylic acid，TCA）循环中的关键中间体，参与了一系列对氧依赖能量衍生至关重要的反应。此外，AKG还能通过线粒体氧化磷酸化参与三磷酸腺苷（adenosine-triphosphate，ATP）的生成，并作为谷氨酸脱氢酶（glutamate dehydrogenase，GLUD）的底物，参与氨基酸和蛋白质的生物合成。
AKG的生理功能
AKG的抗衰老作用
AKG在机体中具有清除活性氧簇（reactiveoxygen species，ROS）的重要作用，是一种不可忽视的抗氧化分子，其能够通过脱羧的方式很容易地中和过氧化氢、超氧化物等活性物质。此外，AKG结构中含有的酮基，可以与活性氧和氮簇（reactiveoxygen and nitrogen species，RONS）直接反应生成琥珀酸、水和二氧化碳，从而起到强效清除RONS的作用。研究发现，AKG可以通过降低RONS来改善衰老间充质干细胞的功能和年龄相关特征，有效对抗年龄相关的骨质流失和骨质疏松。
2014年，《Nature》上发表了一篇关于AKG的研究性文章，结果显示，TCA循环的中间体AKG，可以使成年秀丽隐杆线虫的寿命延长约50%；2020年9月，在《Cell》杂志的子刊《Cell Metabolism》上发表的两篇文章，也很好的证明了AKG在哺乳动物小鼠身上得到的研究进展，实验表明，在中年小鼠的饮食中补充α-酮戊二酸钙（CaAKG），可以提高小鼠的存活率，降低发病率和虚弱性，并且能够抑制雌性小鼠的慢性炎症，以及诱导T细胞分泌IL-10（与年龄增长呈负相关）。2021年，《Aging》杂志发表了关于服用AKG补剂（主要物质为α-酮戊二酸钙）的回顾性分析文章，分析了42名（包括男性28名和女性14名，平均年龄约为63岁）服用AKG补剂的个体的DNA甲基化年龄，平均服用时间为7个月；在基线和补充剂治疗结束时，对其进行了DNA甲基化的检测，结果显示，个体的生物衰老平均减少了8岁。
促进干细胞发育
干细胞是来自于胚胎、胎儿或成人体内可以在一定条件下进行无限次自我更新与增殖分化的一类细胞，在治疗疾病和修复创伤中具有广泛的应用前景。研究表明，AKG在促进胚胎干细胞（Embryonic StemCells，ESCs）和成体干细胞的增殖与分化中发挥着重要作用。
AKG与自噬
AKG能够通过促进线粒体自噬清除受损线粒体，也可以促进自噬特异性GATA转录因子的表达从而增加自噬通量，对细胞衰老起到保护作用。恢复AKG水平可以促进细胞自噬，进而拯救细胞凋亡。
免疫调节
免疫调节是机体维持自身生理动态平衡与相对稳定的关键。AKG也被称为免疫营养因子，其在免疫代谢中，以及对于炎症性疾病和免疫相关疾病的防治，都具有重要作用。研究发现，AKG可以增强TET介导的DNA去甲基化，促进M2巨噬细胞极化，有利于预防和治疗炎症性疾病。
蛋白质合成调节
AKG可以通过直接或间接的方式参与蛋白质合成。研究发现，AKG能够通过抑制谷氨酰胺降解，激活猪体内的雷帕霉素靶蛋白（m-TOR）通路，从而促进猪肠道上皮细胞蛋白质合成；同时，AKG作为谷氨酰胺、谷氨酸的前体物质，能够转化为氨基酸，合成蛋白质，可作为一种氨基酸替代物应用于动物生产中。
抗癌作用
AKG能够提升机体免疫力，改善健康问题，并且在临床治疗中，已然成为潜在的抗癌靶点。研究发现，AKG与谷氨酰胺、精氨酸和鸟氨酸等物质在一起使用时，可以发挥抗癌免疫功能，诱导缺氧诱导因子降解，降低血管内皮生长因子（VEGF）合成，抑制相关结肠腺癌细胞系的增殖，对于Hep3B肝癌细胞治疗有较好的作用。
改善骨质
骨骼干细胞在整个生命过程中都可以持续的提供成骨细胞；然而，在某些情况下，骨骼干细胞的数量会出现减少，无法维持成骨细胞的需求，引起骨量减少，严重时可导致骨质疏松。谷氨酰胺是骨骼干细胞调节成骨细胞和骨形成的必要条件，而AKG可以和谷氨酰胺相互转化，因此对于改善骨质有一定的作用。同时，AKG还能够降低钙和磷的排放，增加钙和磷在机体内的沉积，提高机体对钙和磷的利用率。
能量代谢调节
在机体代谢过程中，AKG可以不经过糖酵解途径和TCA循环的前期准备，直接参与TCA循环转化成二氧化碳，为细胞提供能量，提高机体的代谢效率；同时，还能够减少谷氨酰胺、谷氨酸的损耗，间接增加蛋白质的沉积。
AKG的应用
成人对AKG的摄入充足，而在衰老阶段AKG的摄入无法满足机体需要。在细胞代谢中，不能利用TCA循环中的AKG合成氨基酸，为此，必须提供AKG作为纯膳食补充剂。研究表明，AKG在小肠近端比远端的吸收率更高，而且低pH、亚铁离子或硫酸根离子可以增强AKG的吸收。
此外，AKG作为膳食补充剂，还可以显著增加血液中胰岛素、生长激素( growth hormone，GH) 和胰岛素样生长因子-1( insulin like growth factor-1，IGF-1) 等激素的水平。
目前，在美国，AKG已获得FDA批准，可以作为膳食补充剂销售。而在我国，GB 2760-2024表B.3允许使用的食品用合成香料名单中，存在α-氧代戊二酸（AKG的中文别名），表明AKG是允许使用的食品添加剂原料。
衰老既是一个复杂且多因素交织的生物过程，也是人类理解生命本质和拓展生活品质的重要挑战。相信在未来，随着人们对衰老机制和影响因素的不断深入了解，还会发现更多具有潜在抗衰老活性的化合物，为人类延缓衰老、延长寿命提供新的希望。