亚精胺与自噬:一种用于衰老眼部的长寿营养素
亚精胺:一种诱导自噬的多胺,有益于眼睛健康
亚精胺是一种天然存在的多胺,存在于所有细胞和许多有益于抗衰老的食物中。它最近作为一种自噬诱导剂和“长寿”营养素而备受关注。自噬是一种细胞“清理”过程,通过降解受损蛋白质和细胞器(包括线粒体)来维持细胞健康。在模型生物中,亚精胺能显著延长寿命,这可能通过重新激活自噬实现 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。在培养细胞和动物中,亚精胺抑制组蛋白乙酰转移酶EP300,降低蛋白质乙酰化,从而加速自噬流 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。同时,亚精胺具有很大的安全裕度;迄今为止,“尚未有报道称外源性补充亚精胺会产生不良反应” (pmc.ncbi.nlm.nih.gov),人体剂量研究(约1–3毫克/天)仅使摄入量比日常饮食增加了约10–20%,且无毒性 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。
自噬与线粒体质量控制
通过诱导自噬,亚精胺帮助细胞清除受损成分并维持线粒体健康。例如,对老年小鼠长期饲喂亚精胺增强了心脏自噬和线粒体自噬,改善了线粒体呼吸,并降低了细胞衰老标志物 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。这些心脏保护作用需要完整的自噬机制:心脏细胞中缺乏自噬基因Atg5的小鼠未从亚精胺中受益 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。在神经元中也观察到线粒体质量的改善:亚精胺通过促进线粒体呼吸和ATP生成,恢复了衰老人类神经元和动物模型中的生物能量学 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。这种促进线粒体自噬的作用与依赖线粒体健康的长寿神经元(如视网膜神经节细胞)密切相关。
视网膜神经节细胞存活与神经保护
新证据表明亚精胺能够保护视网膜神经元。在模拟神经退行性病变的鼠视神经损伤模型中,每日口服亚精胺显著减少了视网膜神经节细胞(RGC)的死亡并保留了视网膜结构 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。研究发现,在这种情况下,亚精胺充当自由基清除剂:它抑制视网膜氧化应激信号(ASK1–p38激酶通路)并降低小胶质细胞中iNOS等炎症介质的表达 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。接受亚精胺治疗的小鼠还表现出视网膜中小胶质细胞积累减少和视神经再生增强 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。换句话说,亚精胺不仅阻止了RGC凋亡,甚至改善了损伤后的神经再生。这些发现使作者得出结论,“亚精胺既能促进神经保护,也能促进神经再生” (pmc.ncbi.nlm.nih.gov),这表明其可能对青光眼等疾病有潜在益处。
在正常眼压性青光眼的基因小鼠模型(EAAC1基因敲除)中,饮用水中的亚精胺保护了视力,尽管眼内压没有改变。接受30 mM亚精胺治疗的小鼠比未治疗的对照组表现出更少的视网膜变薄和更好的视功能 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。这种保护作用与抗氧化效应相关:亚精胺降低了视网膜中的脂质过氧化(4-HNE)水平,表明它能对抗氧化应激 (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)。因此,尽管亚精胺不能直接降低眼内压,但它似乎通过清除活性氧和抑制炎症来增强视神经的复原力。总而言之,在多个视网膜模型中,亚精胺作为内源性抗氧化剂/自噬促进剂,用于保护RGC和视功能 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。
亚精胺、长寿与心血管健康
人群研究支持亚精胺在长寿和心血管健康中的作用。在奥地利布鲁内克队列研究中,较高的膳食亚精胺摄入量与显著降低的死亡率相关:每增加一个标准差的摄入量,死亡风险就降低约25% (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)。类似地,一项对美国NHANES数据(2003-2014年)的分析发现,亚精胺摄入量处于最高四分位数的参与者,其全因死亡率和心血管死亡率(HR≈0.70)比最低四分位数低约30% (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。值得注意的是,这些关联在调整了饮食和生活方式后仍然存在。在一项涵盖约18万名成年人的大型英国生物样本库研究中,适度的多胺摄入量(主要为亚精胺)与约11年随访期间全因死亡风险降低18%以及心脏病/中风事件减少14%相关 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。这些流行病学发现与亚精胺在动物体内的心脏保护作用相呼应:补充亚精胺的小鼠表现出较低的血压、较少的动脉僵硬和改善的心脏功能 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。孟德尔随机化分析也表明存在因果关系:基因上较高的亚精胺水平与较低的血压和降低的中风风险相关 (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)。综合来看,人体数据表明,富含亚精胺的饮食——存在于全谷物、豆类和陈年奶酪等食物中——与更长的寿命和心血管健康相关 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。
眼部机制:眼内压与神经保护
在眼部,目前尚无直接证据表明亚精胺能降低眼内压(IOP)。事实上,在上述正常眼压性青光眼模型中,亚精胺的益处是在眼内压无任何变化的情况下发生的,这表明其作用不依赖于眼内压。相反,所有现有数据都指向神经保护和抗炎机制。亚精胺的已知作用——自噬上调、活性氧清除和抗炎信号传导——都可能保护视神经。例如,通过线粒体自噬清除受损线粒体,亚精胺可能防止RGC中神经毒性应激的积累。同时,其抗氧化特性(清除CR物质和下调诱导型一氧化氮合酶)可防止硝化损伤 (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)。亚精胺还能减少促炎性趋化因子和小胶质细胞活化 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov),这些都与青光眼性RGC丢失有关。这些综合效应——氧化应激减少、神经炎症减轻和细胞清理增强——可能构成了观察到的视神经复原力的基础。简而言之,亚精胺对眼睛的益处似乎源于支持神经元健康,而非改变眼内压或眼液。
膳食来源、补充剂与安全性
膳食亚精胺来源于许多植物和发酵食品。它尤其富含于小麦胚芽、发酵大豆(纳豆)以及某些陈年奶酪或榴莲等水果中 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。典型的西方饮食每天提供几毫克的亚精胺。作为参考,一项安全性试验给老年受试者每天1.2毫克亚精胺(通过750毫克小麦胚芽提取物),使其摄入量比基线增加了约10–20% (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。这种适度的补充剂耐受性良好(每天3粒胶囊),并且未产生显著副作用或血液生物标志物改变 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。实际上,甚至更高推断剂量(对于70公斤的人来说高达3.4毫克/天,相当于41毫克/公斤的小鼠剂量)也被预测是安全的 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。亚精胺的安全性令人鼓舞:临床前和早期人体数据显示,补充剂未引起严重不良事件 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。
当然,现实中的摄入主要来自食物,多吃富含亚精胺的食物(全谷物、豆类、蘑菇、坚果和奶酪)是最简单的方法。含有富含亚精胺提取物(例如来自小麦胚芽)的补充剂也存在,但剂量较小,且对眼睛健康的长期影响仍未经证实。重要的是,亚精胺的潜在益处可能需要数月或数年的持续摄入,以模拟长寿人群中观察到的饮食模式。鉴于其天然存在和低毒性,适度的亚精胺补充对大多数成年人来说似乎是安全的,但与任何补充剂一样,应谨慎对待并在医生指导下使用。
结论
综上所述,证据表明亚精胺——通过诱导自噬和线粒体质量控制——能增强视网膜神经元的存活并支持血管健康。通过促进细胞“内务管理”,亚精胺可能有助于对抗视网膜神经节细胞中与年龄相关的应激。人体研究将较高的亚精胺摄入量与更长的寿命和更少的心脏病联系起来,这意味着其具有广泛的全身益处 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。在衰老的眼睛中,亚精胺的抗氧化和抗炎作用(而非眼内压效应)似乎与保护视神经最相关。尽管需要更多的临床研究,但将富含亚精胺的食物(或安全的低剂量补充剂)纳入饮食,可能是一种增强眼部复原力并促进健康衰老的有前景的策略。
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