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肉堿是什么？

肉堿(Carnitine)的名字來(lái)源于拉丁詞"Carnis"(肉食)，是一系列化合物的通用表達(dá)方式，包括L-肉堿、乙酰-L-肉堿和丙酰-L-肉堿。
肉堿有D和L兩種形式，它們互為鏡像(同分異構(gòu)體)，都有生物活性，但只有L-肉堿天然存在于動(dòng)物體內(nèi)，它在國(guó)內(nèi)的常用名為左旋肉堿。
室溫下的純?nèi)鈮A為白色粉末，是水溶性的兩性離子，毒性低。
人體內(nèi)的肉堿主要儲(chǔ)存在肌肉中，由賴氨酸和蛋氨酸這兩種氨基酸分子結(jié)合而成，這個(gè)過(guò)程還需要維生素B6、維生素C、鐵元素以及煙酸的參與。

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肉堿有什么用？

肉堿在我們體內(nèi)的能源生產(chǎn)中起著至關(guān)重要的作用，充當(dāng)將長(zhǎng)鏈脂肪酸向肌肉線粒體運(yùn)輸?shù)霓D(zhuǎn)運(yùn)體，脂肪酸到達(dá)線粒體后將被氧化("燃燒")并產(chǎn)生能量；它還能運(yùn)輸由這個(gè)細(xì)胞器產(chǎn)生的有毒化合物，防止它們積累。

如圖所示，當(dāng)黃色脂肪酸進(jìn)入肌細(xì)胞后，它需要與運(yùn)貨小車(左旋肉堿)相結(jié)合，然后才能進(jìn)入工廠(線粒體)中，當(dāng)脂肪酸到達(dá)工廠后，卸貨后的運(yùn)貨小車就會(huì)離開(kāi)工廠，并在工廠外繼續(xù)重復(fù)運(yùn)輸。
綜上我們可以得出兩個(gè)結(jié)論：
1.肉堿在脂肪燃燒過(guò)程中確實(shí)發(fā)揮必要作用，但前提是需要與脂肪酸相結(jié)合，單獨(dú)提高肌肉中的肉堿含量意義不大；
2.肉堿只是加工線上的一個(gè)工具，要保證加工效率，需要在原材料供應(yīng)、工廠數(shù)量以及廢物排放等多方面下手。
那么問(wèn)題來(lái)了，如果我們保證脂肪酸的供應(yīng)，然后再加大左旋肉堿的補(bǔ)充是否能加速工廠效率呢？
答案是否定的。
如前所述，肉堿存在于肌細(xì)胞中，如果想提高肌細(xì)胞中的肉堿含量，我們必須保證補(bǔ)充的肉堿能到達(dá)肌細(xì)胞。
但問(wèn)題是當(dāng)我們把肉堿服用量提高到大約每天4克時(shí)，就有可能引起惡心、嘔吐、腹部絞痛、腹瀉和一種"魚腥"體味的副作用；其中罕見(jiàn)的副作用還包括尿毒癥患者的肌無(wú)力和癲癇患者的癲癇。
另外，即使個(gè)體能承受較高的日攝取量，左旋肉堿也會(huì)在身體代謝的過(guò)程中被浪費(fèi)，特別是當(dāng)血液中的左旋肉堿水平一旦超過(guò)某個(gè)閾值，腎臟就會(huì)迅速把它通過(guò)尿液排掉。

因此，即使最終真有一小部分左旋肉堿非常僥幸地到達(dá)肌肉，它的作用也小的微乎其微。
一些研究還表明，腸道細(xì)菌代謝肉堿時(shí)會(huì)形成一種稱為氧化三甲胺(TMAO)的物質(zhì)，可能增加心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)，這些發(fā)現(xiàn)的含意尚不清楚，需要更多的研究。

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健康人不缺少肉堿

1989年，美國(guó)國(guó)家科學(xué)院的食品和營(yíng)養(yǎng)委員會(huì)(FNB)審查了關(guān)于肉堿功能的研究，得出一個(gè)結(jié)論(至今依然如此)——肉堿不是一種必要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
FNB還沒(méi)有建立肉堿的膳食參考攝取量，也沒(méi)有推薦的膳食允許量。
一般情況下，我們身體每天都能生產(chǎn)足夠的肉堿，足以滿足日常需要。一個(gè)體重155磅的人，體內(nèi)肉堿總含量約20克，幾乎全部在骨骼肌中。

多余的肉堿不會(huì)被代謝，而是通過(guò)腎臟隨尿排出，以維持穩(wěn)定的血液濃度。
美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院指出，除特定的醫(yī)療或遺傳情況，健康成人和兒童并不需要服用左旋肉堿補(bǔ)劑。
已知肉堿缺乏的狀態(tài)有以下兩種：
1.原發(fā)性肉堿缺乏，是一種細(xì)胞肉堿轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)的遺傳疾病，通常在5歲時(shí)出現(xiàn)心肌病、骨骼肌無(wú)力和低血糖等癥狀。
2.繼發(fā)性肉堿缺乏，可能是由于某些疾病(如慢性腎功能衰竭)或在特定條件下(如使用某些抗生素)導(dǎo)致的肉堿吸收的減少或排泄增加。
對(duì)健康的減肥群體來(lái)說(shuō)，擔(dān)心自己體內(nèi)的肉堿不足是沒(méi)有必要的。

4
關(guān)于肉堿的研究和爭(zhēng)議

? 運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)
有些運(yùn)動(dòng)員會(huì)選擇服用肉堿來(lái)提高成績(jī)，然而20年的研究發(fā)現(xiàn)，沒(méi)有一致的證據(jù)表明，肉堿補(bǔ)劑可以改善健康受試者的運(yùn)動(dòng)或身體表現(xiàn)——?jiǎng)┝繛槊刻?~6克，持續(xù)1~28天。
在運(yùn)動(dòng)時(shí)，補(bǔ)充肉堿并不會(huì)增加身體對(duì)氧的利用或改善代謝狀態(tài)，也不一定會(huì)增加肌肉中的肉堿含量。

? 抗老化作用
線粒體功能下降被認(rèn)為是導(dǎo)致衰老的原因之一，肉堿可能參與其中，因?yàn)樗诮M織中的濃度會(huì)隨著年齡的增長(zhǎng)而下降，從而降低了線粒體膜的完整性。
對(duì)老年大鼠的研究發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)充高劑量的乙酰-左旋肉堿和α-硫辛酸(alpha-lipoic acid，一種抗氧化劑)可以減少線粒體的衰退。
這些動(dòng)物還會(huì)活動(dòng)量增大，并在需要記憶的任務(wù)中提高表現(xiàn)，目前在人類中還沒(méi)有類似的研究。
然而，一項(xiàng)雙盲安慰劑對(duì)照研究的薈萃分析表明，補(bǔ)充乙酰-左旋肉堿可能改善輕度認(rèn)知障礙和阿爾茨海默病老年人的精神功能，并減少其惡化。
在這些研究中，受試者在3~12個(gè)月的時(shí)間內(nèi)，每天服用1.5~3克的乙酰-左旋肉堿。

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? 心血管和外周動(dòng)脈疾病
一些研究已經(jīng)檢驗(yàn)了補(bǔ)充肉堿在心臟缺血(限制血液流向心臟)和外周動(dòng)脈疾病(其最重要的癥狀是腿部循環(huán)不良，稱為間歇性跛行)中的有效性。
由于衰竭的心肌中肉堿水平較低，補(bǔ)充的肉堿可能抵消游離脂肪酸的毒性作用，改善碳水化合物的代謝。
在短期研究中，肉堿在口服和注射時(shí)具有抗缺血性的特性。
在意大利進(jìn)行的一項(xiàng)雙盲、安慰劑對(duì)照、多中心臨床試驗(yàn)中，2330名急性前壁心肌梗死患者接受了左旋肉堿補(bǔ)劑或安慰劑的治療(5天靜脈注射，9克/天；6個(gè)月口服，4克/天)。
使用左旋肉堿治療可顯著降低隨機(jī)化后5天的死亡率，但不顯著影響6個(gè)月時(shí)心力衰竭或死亡的風(fēng)險(xiǎn)。
2013年的一項(xiàng)薈萃分析的作者將這項(xiàng)試驗(yàn)的結(jié)果與12項(xiàng)較小試驗(yàn)的結(jié)果結(jié)合起來(lái)，他們的結(jié)論是，在中位隨訪2個(gè)月期間，急性心肌梗死患者使用左旋肉堿治療可使全因死亡率降低27%，室性心律失常降低65%，心絞痛降低40%，但不能降低心衰或心肌梗死復(fù)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)。
跛行是由于腿部富氧血供應(yīng)不足引起的，這會(huì)導(dǎo)致肌肉中乙酰肉堿的積累，因?yàn)樗鼰o(wú)法完全利用。
發(fā)生跛行的外周動(dòng)脈疾病患者在運(yùn)動(dòng)能力上有明顯的損害，即使緩慢行走很短距離也有困難。研究表明，肉堿可能改善腿部骨骼肌的功能。
在一項(xiàng)歐洲多中心臨床試驗(yàn)中，與接受安慰劑的患者相比，在中度至重度跛行患者中補(bǔ)充左旋肉堿(以丙酰-左旋肉堿的形式，每天2克，持續(xù)12個(gè)月)可顯著改善最大步行距離和生活質(zhì)量。
類似美國(guó)和俄羅斯的多中心試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組患者相比，對(duì)跛行患者在6個(gè)月內(nèi)使用相同劑量的肉堿形式可顯著提高他們的步行距離和速度，減少身體上的疼痛、增強(qiáng)物理功能、改善感知健康狀態(tài)。
這些發(fā)現(xiàn)表明，如果左旋肉堿的使用周期長(zhǎng)達(dá)1年，可能在某些情況下對(duì)心血管系統(tǒng)有益。
然而，其它研究則對(duì)長(zhǎng)期使用肉堿時(shí)的心血管影響提出了擔(dān)憂。
2013年，一項(xiàng)包括嚙齒動(dòng)物和2595名接受選擇性心臟評(píng)估的受試者的研究發(fā)現(xiàn)，左旋肉堿通過(guò)腸道微生物代謝成三甲胺-N-氧化物(trimethylamine-N-oxide，TMAO)，這是一種與心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)的致動(dòng)脈粥樣硬化物質(zhì)。
由于腸道細(xì)菌組成的差異，雜食性研究參與者在食用左旋肉堿后比純素食者或素食者產(chǎn)生更多的TMAO，研究還發(fā)現(xiàn)，空腹血漿左旋肉堿濃度與冠狀動(dòng)脈疾病、外周動(dòng)脈疾病和整體心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)之間存在劑量依賴關(guān)系，但僅在同時(shí)具有高TMAO水平的參與者中存在。
研究人員指出，這些發(fā)現(xiàn)可以部分解釋大量食用紅肉(肉堿的豐富來(lái)源)與心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)增加之間的聯(lián)系。因此，當(dāng)下仍然需要更多的研究來(lái)充分了解肉堿對(duì)心血管健康的影響。

? 癌癥方面
化療、放療和營(yíng)養(yǎng)不良引起的疲勞在癌癥患者中很常見(jiàn)，他們也可能缺乏肉堿。
在一項(xiàng)研究中，補(bǔ)充肉堿(每天4克，持續(xù)7天)可以改善大多數(shù)化療對(duì)象的疲勞感，恢復(fù)血液中肉堿的正常水平。
在另一項(xiàng)試驗(yàn)中，晚期癌癥患者補(bǔ)充了肉堿(劑量從250mg~3克/天)，他們的疲勞感有所減輕，情緒和睡眠質(zhì)量也有所改善。
有一點(diǎn)需要注意，在這兩項(xiàng)研究中，大多數(shù)受試者在服用肉堿補(bǔ)劑前都缺乏肉堿。

? II型糖尿病
胰島素抵抗在II型糖尿病的發(fā)展中起著重要的作用，它可能與肌肉中的脂肪酸氧化缺陷有關(guān)。
因此我們遇到了一個(gè)問(wèn)題——線粒體功能障礙是否可能是該病發(fā)展的一個(gè)因素？
增加脂肪在瘦組織中的儲(chǔ)存是胰島素抵抗的一個(gè)標(biāo)志，早期研究表明，靜脈補(bǔ)充左旋肉堿可通過(guò)降低肌肉中的脂肪水平來(lái)改善糖尿病患者的胰島素敏感性，并可通過(guò)更迅速地增加細(xì)胞中的氧化來(lái)降低血液中的葡萄糖水平。
最近一項(xiàng)針對(duì)I型或II型糖尿病患者的兩項(xiàng)多中心臨床試驗(yàn)的分析發(fā)現(xiàn)，使用乙酰左旋肉堿(3克/天口服)治療1年，對(duì)那些患有糖尿病神經(jīng)病變的患者有顯著的神經(jīng)疼痛緩解和改善振動(dòng)知覺(jué)，該療法對(duì)短期II型糖尿病患者最有效。

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? 艾滋病毒和艾滋病方面
感染艾滋病毒的人經(jīng)常在身體的某些部位積累脂肪，而在其它部位缺少脂肪，并發(fā)展成高水平的血脂(高脂血癥)和胰島素抵抗，這些因素共同構(gòu)成了脂肪營(yíng)養(yǎng)不良綜合征。
這種綜合征可能是由HIV感染和治療艾滋病的抗逆轉(zhuǎn)錄病毒藥物引起的線粒體毒性，并可能導(dǎo)致肉堿缺乏，從而限制線粒體脂肪代謝。
這種現(xiàn)象發(fā)生的分子機(jī)制目前還知之甚少。
初步研究提供了相互矛盾的發(fā)現(xiàn)，但表明，在艾滋病毒感染者中，靜脈和口服(2~6克/天，持續(xù)數(shù)周或數(shù)月)補(bǔ)充肉堿可能延緩淋巴細(xì)胞的死亡(進(jìn)而可能延緩艾滋病毒的進(jìn)展)，減少神經(jīng)病，并積極影響血脂水平。

? 終末期腎病和血液透析
腎臟疾病患者體內(nèi)的肉堿平衡會(huì)受到幾個(gè)因素的嚴(yán)重?fù)p害，特別是腎臟合成減少和對(duì)化合物的清除增加，以及由于食欲不振和食用較少動(dòng)物產(chǎn)品而減少的食物攝取。
許多終末期腎病患者，特別是血液透析患者會(huì)出現(xiàn)肉堿不足。肉堿的血液水平和肌肉儲(chǔ)備都很低，這可能導(dǎo)致貧血、肌肉無(wú)力、疲勞、血脂改變和心臟疾病。
大量研究表明，在維持性血液透析患者中，補(bǔ)充高劑量的肉堿(通常是注射)可以糾正部分或全部癥狀，但大多數(shù)涉及少數(shù)患者，且不是雙盲試驗(yàn)。
最近對(duì)這些研究的薈萃分析得出結(jié)論，肉堿補(bǔ)劑可能有助于貧血的管理，但不能改善血脂狀況，而且它們對(duì)運(yùn)動(dòng)能力或心臟穩(wěn)定性的影響還沒(méi)有定論。

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? 男性不育
精液中肉堿的含量與精子數(shù)和精子活力直接相關(guān)，這表明該化合物可能對(duì)男性不育有治療價(jià)值。
幾項(xiàng)研究表明，補(bǔ)充肉堿(2~3克/天，持續(xù)3~4月)可能改善精子質(zhì)量。一項(xiàng)隨機(jī)、雙盲交叉試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，100名不育男性連續(xù)2個(gè)月每天攝取2克肉堿，可以提高精子濃度、精子總活性和前進(jìn)活性。
報(bào)道的益處可能與增加線粒體脂肪酸氧化(為精子提供更多能量)和減少睪丸細(xì)胞死亡有關(guān)，然而，一項(xiàng)針對(duì)21名不育男性的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，與安慰劑相比，在連續(xù)24周內(nèi)每天服用3克肉堿并沒(méi)有顯著提高精子活力或精子總數(shù)。
與其它研究一樣，肉堿在這方面的作用依然需要更大規(guī)模和更精心設(shè)計(jì)的研究來(lái)綜合評(píng)估。

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