艾地苯醌是一種獨(dú)特的抗氧化劑,可以用于治療皮膚老化的跡象。本文綜述了這種輔酶Q10類似物用途、功能、細(xì)胞生物學(xué)和臨床研究、安全性和新的改進(jìn)。
艾地苯醌是一種生物工程模擬物,而非泛醌(輔酶Q10)的衍生物。它屬于醌類分子;結(jié)構(gòu)呈1,4-苯醌分子,類似對(duì)苯二酚。分子量是338Da,而輔酶Q10的分子量是860Da,因此理論上艾地苯醌有更大的皮膚滲透潛力。艾地苯醌是一種有效的抗氧化劑,它能抑制脂質(zhì)過氧化,保護(hù)細(xì)胞膜和線粒體免受細(xì)胞新陳代謝所帶來的氧化損傷,即防御內(nèi)源性老化。紫外線輻射(UVR)產(chǎn)生的活性氧(ROS)在光致癌變和環(huán)境誘導(dǎo)老化過程中起著至關(guān)重要的作用,這一過程也稱為光老化或外在老化。些研究稱,紅外輻射和可見光也在很大程度上造成了這類損害。雖然皮膚具有復(fù)雜的抗氧化網(wǎng)絡(luò),內(nèi)在和外在途徑都可以引發(fā)氧化還原平衡失衡。脆弱的平衡最終導(dǎo)致真皮結(jié)締組織細(xì)胞和大分子結(jié)構(gòu)的變化,并在臨床上表現(xiàn)出皺紋,松弛,色素紊亂。與其他抗氧化劑相比,艾地苯醌在體外研究和體內(nèi)研究中顯示了獨(dú)特的特性,可對(duì)內(nèi)源和外源性的衰老提供保護(hù)。
歷史和應(yīng)用
艾地苯醌在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用歷史可以追溯到1982年,最初由Shimamoto等人發(fā)表的論文介紹了它在科學(xué)界的潛在應(yīng)用,其中提到了它在紅細(xì)胞和心肌組織能量代謝方面所起到的作用。在接下來的幾年里,進(jìn)一步的研究確定了艾地苯醌的耐受性、安全性和藥代動(dòng)力學(xué),標(biāo)志了艾地苯醌走向了應(yīng)用的階段。在20世紀(jì)90年代早期,艾地苯醌運(yùn)用于阿爾茨海默病患者。此后,經(jīng)過了更廣泛的研究,并運(yùn)用于年齡相關(guān)的其他疾病治療,包括腦血管疾病、阿爾茨海默癥等,也被用于器官保存等其他應(yīng)用。直到2009年,艾地苯醌的相關(guān)研究共發(fā)表了270篇文章,大多數(shù)與衰老疾病相關(guān)。艾地苯醌的潛在功效包括:抗衰老、增強(qiáng)能量、增強(qiáng)認(rèn)知能力、保護(hù)器官和抗興奮性氨基酸神經(jīng)毒性。在2003年,艾地苯醌被引入到皮膚學(xué)領(lǐng)域,作為一種新型化合物治療急性和慢性皮膚老化。
與其他抗氧化劑一樣,艾地苯醌以還原和氧化狀態(tài)存在。在一項(xiàng)對(duì)星形膠質(zhì)細(xì)胞影響的研究中,艾地苯醌在氧化還原狀態(tài)下顯著地抑制了花生四烯酸通過環(huán)氧合酶和脂氧合酶的代謝。在還原態(tài)下,其作用效果更加顯著,顯示其在神經(jīng)系統(tǒng)抗炎方面的潛在優(yōu)勢(shì)。
在另一項(xiàng)研究中,從大鼠大腦皮層分離的突觸體用鐵和抗壞血酸處理,誘導(dǎo)出細(xì)胞氧化損傷。與對(duì)照組相比,艾地苯醌既阻止了細(xì)胞質(zhì)和線粒體中ROS的形成,也降低了蛋白質(zhì)巰基含量(一種蛋白質(zhì)氧化的指標(biāo))。
艾地苯醌除了具有抗氧化劑的功能外,還在電子傳遞鏈中充當(dāng)電子載體,類似于輔酶Q10。將艾地苯醌引入缺失輔酶Q10的腦線粒體制劑中,可防止輔酶Q10缺失時(shí)所常見的電子鏈轉(zhuǎn)移活性喪失。
艾地苯醌還能抑制線粒體脂質(zhì)過氧化,換言之即保護(hù)線粒體免受損傷。其他動(dòng)物研究也證實(shí)了艾地苯醌的線粒體膜保護(hù)作用。
功能性
根據(jù)線粒體老化理論,在衰老過程中,永久性損傷的線粒體DNA和不穩(wěn)定的電子轉(zhuǎn)移是引起線粒體功能損失的最重要原因。線粒體是細(xì)胞代謝的場(chǎng)所,產(chǎn)生的能源用以將碳水化合物轉(zhuǎn)化為ATP,并參與細(xì)胞的代謝活動(dòng)。這一過程本身由于電子轉(zhuǎn)移和泄露而產(chǎn)生有毒的自由基,如果不加以控制,就會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞損傷。因此,細(xì)胞形成了防御機(jī)制,包括必需的酶和輔酶,如輔酶Q10、SOD和過氧化氫酶,它們能夠?qū)⒓?xì)胞能量產(chǎn)生過程中的自由基副產(chǎn)物最終還原為水。不幸的是,這些防御機(jī)制僅僅在一定程度上有效。泄露和釋放的自由基,如超氧化物自由基可以與細(xì)胞器或其他分子反應(yīng),例如DNA,脂肪,糖,和蛋白質(zhì),最終導(dǎo)致細(xì)胞損傷,臨床表現(xiàn)出衰老的特征。
線粒體具有復(fù)制自身DNA的能力,盡管它們是大多數(shù)內(nèi)部自由基形成的場(chǎng)所,但與核DNA相比,其修復(fù)機(jī)制要少得多,其結(jié)果是細(xì)胞老化與代謝能量直接相關(guān)。因此,線粒體需要強(qiáng)效的抗氧化劑來清除自由基,防止細(xì)胞衰老的早期發(fā)生。輔酶Q10保護(hù)線粒體免受氧化腐蝕。正如上面提到的,艾地苯醌是一種強(qiáng)抗氧化劑,與電子轉(zhuǎn)移呼吸鏈中的輔酶Q10密切相關(guān)。輔酶Q10在生化細(xì)胞和線粒體膜和中扮演著一個(gè)關(guān)鍵的角色。然而,與輔酶Q10不同,艾地苯醌不存在降解性促氧化作用的潛在副作用,特別是在缺氧細(xì)胞條件下,如中風(fēng)、心臟病發(fā)作、過度運(yùn)動(dòng)或其他導(dǎo)致組織低氧的情況。艾地苯醌似乎能夠?qū)⒀跖c電子傳遞鏈緊密結(jié)合,從而比輔酶Q10更好地防止有毒氧自由基的產(chǎn)生。
來源:小鉆風(fēng)1號(hào)