作者: Madge 谢菲尔德大学 人类营养学 硕士

文章首发与:营养师金星

已授权《中国临床营养网》发布

在寻求健康和长寿的道路上,科学家们不断发现新的物质和营养成分。其中,吡咯喹啉醌(PQQ)因其独特的生物学性质和对人体的健康益处引起了科学家们的广泛关注。

PQQ最初是在细菌的生长过程中被发现的,它是一种多肽修饰类天然产物,是继烟酰胺(维生素B3)和核黄素(维生素B2)之后第三类辅酶。与传统的抗氧化剂(如:维生素C和E)不同, PQQ不仅能够中和自由基,减少氧化应激,还能够通过其独特的方式影响细胞信号传导和生物途径,从而起到抗氧化、抗衰老、提高免疫力等重要功能 [2][3]。

PQQ天然存在于某些食物中,包括水果(如猕猴桃、柚子)、蔬菜(如青椒、欧芹、番茄和菠菜)、肉类、发酵食品(如纳豆、奶酪)、茶和母乳。 此外,我们肠道中的常见菌群似乎也可能合成少量的PQQ[5]。

 (图片来源: 微信公众平台公共图片库)
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尽管人体自身无法合成PQQ,但多项研究表明,PQQ是人体正常生长和维持所必需的,补充PQQ可能对健康产生积极影响。

减少内脏脂肪和外周脂肪

研究表明,PQQ可以通过各种机制,有助于预防或控制各种原因导致的肥胖[1]。

减少内脏脂肪: 由于PQQ可以显著增强线粒体功能,通过改善β氧化(改善脂质代谢)来抑制脂肪的生成,所以PQQ可以减少体内脂肪的的堆积(尤其是肝脏脂肪等内脏脂肪的积累),从而预防饮食导致的肥胖。综合来看,肥胖往往伴随着脂肪细胞数量、脂肪细胞颗粒大小、以及脂肪组织重量的增加,PQQ可减少体内脂肪细胞数量和脂滴的大小。

影响表观遗传性肥胖: 母亲怀孕期间肥胖是其后代肥胖的危险因素之一,PQQ可升高后代的β氧化基因(表观遗传),从而改善脂质代谢,减少后代的脂肪堆积从而预防肥胖。

改善肠道菌群: 肠道微生物菌群的组成可增加肥胖风险,PQQ可能通过增加某些有益细菌的丰富度来改善肠道微生物群,减少与肥胖相关的炎症标志物,从而降低肥胖风险。

减轻线粒体功能障碍和炎症: 在肥胖进展过程中,会导致身体发生各种变化(如:线粒体功能障碍和炎症),PQQ是已知最强的氧化还原反应催化剂,可以通过清除氧自由基、抑制脂质过氧化来发挥抗氧化的作用,还可以通过NF-kB和MAPK路径来调节炎症因子来减轻炎症和氧化应激。

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图1:PQQ的减脂效果及其相关机制(来源[1])

改善肥胖相关代谢性疾病

体内积累过多的脂肪会导致线粒体功能障碍、炎症、高脂血症和胰岛素抵抗,从而导致各种代谢健康问题,如2型糖尿病、高胆固醇血症等相关并发症。研究表明, PQQ可减轻线粒体功能障碍和肥胖相关炎症,从而改善肥胖相关并发症的进展,包括非酒精性脂肪性肝炎、慢性肾病和2型糖尿病[5]。

调控血脂、预防心血管疾病

PQQ已被证明可以预防心脏压力过载引起的线粒体功能障碍,并改善心脏重塑和细胞肥大,从而避免慢性心力衰竭(CHF)的发展。PQQ还可以阻止主动脉弓缩窄(TAC)或血管紧张素II产生的PGC-1α和下调线粒体转录因子A(TFAM),并抑制线粒体形态损伤。此外,服用PQQ可以通过减少异丙肾上腺素引起的心脏肥大,来改善心脏功能、减少心肌梗塞面积并减少心脏肥厚。

此外,PQQ还有望抵消阿托伐他汀(ATS)的不利影响,减轻其有害作用,并增强代谢结果。

改善肺动脉高压

肺动脉高压(PH)是一种复杂的多因素异质性疾病,其特征是静息平均肺动脉压升高和肺血管阻力增加,最终导致右心室衰竭和死亡。PH主要发病机制是肺动脉平滑肌细胞(PASMC)和肺动脉内皮细胞(PAEC)的异常生长、细胞过度增殖和凋亡抵抗导致的主动血管收缩和血管重塑。动物研究表明,服用PQQ可以减轻PASMC中的线粒体和代谢异常,还可以预防MCT治疗中PH的发展。因此,研究表明,PQQ可能作为治疗PH的潜在治疗剂[3]。

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保护神经、改善大脑功能

神经元很容易受到氧化应激造成致命的损伤,这种神经元的死亡被认为是阿尔茨海默病和帕金森病等神经退行性疾病的重要原因之一。PQQ能够通过减少氧化应激和促进线粒体功能来保护神经系统免受损害,有效预防氧化应激引起的神经退行性变,并且其效果独立于其他抗氧化剂的相互作用。有研究表明,PQQ可以作为一种新型治疗抗神经退行性疾病的药物[4]。

神经生长因子(NGF)是一种由118个氨基酸残基组成的蛋白质,是众所周知的外周交感神经和感觉神经元发育和维持所需的神经营养因子。PQQ对星形胶质细胞和成纤维细胞中的NGF合成/分泌具有刺激作用,从而增强NGF的产生且没有细胞毒性。 因此,PQQ对于改善记忆、学习能力和认知功能具有潜在的益处。

临床研究表明,与服用安慰剂相比,每天口服20毫克PQQ,持续8周,不仅有助于改善参与者的疲劳、紧张焦虑、抑郁、愤怒、困惑的状态,还可改善参与者的睡眠时长及醒后状态,明显提高参与者的睡眠质量。 此外,PQQ的抗氧化功能,还可能有免除因自由基过多引发的胃肠疾病、心脑血管疾病、癌症的作用[4]。

总的来说,PQQ作为一个强效抗氧化剂,被认为具有改善能量代谢、保护神经系统、增强认知能力、抗衰、增强免疫、缓解炎症、保护心血管和促进整体健康的潜力。 PQQ的研究仍在不断深入,尽管PQQ拥有广泛的潜在益处,我们仍然需要更多的证据来支持这些发现,并确定其在不同人群和疾病中的最佳用途和剂量。

参考文献:

[1] Mohamad Ishak, et al. (2023). Pyrroloquinoline-quinone to reduce fat accumulation and ameliorate obesity progression. Frontiers in Molecular Biosciences, https://doi.org/10.3389/fmolb.2023.1200025

[2] Gao, H., et al., (2024). Microbial synthesis of pyrroloquinoline quinone. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 40(1), 31.

[3] Shafiq, M., et al., (2022). Pyrroloquinoline quinone (PQQ) improves pulmonary hypertension by regulating mitochondrial and metabolic functions. Pulmonary Pharmacology & Therapeutics, 76, 102156.

[4] WANG et al., Research Progress in Pyrrologuinoline Quinone Biosynthesis. China Biotechnology, 2021, 41(1): 103-113.

[5] Mitsugu Akagawa, et al., Recent progress in studies on the health benefits of pyrroloquinoline quinone, Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry, Volume 80, Issue 1, 2 January 2016, Pages 13–22, https://doi.org/10.1080/09168451.2015.1062715

《中国临床营养网》编辑部

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