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最新研究熱點:能量代謝障礙面臨著亞健康、慢病和癌癥風(fēng)險

來源:泰然健康網(wǎng) 時間:2024年12月17日 18:53

車的人都知道汽車每年要進行例行保養(yǎng),其中最重要是汽車發(fā)動機性能,通過檢測汽車的尾廢氣排放測試來了解發(fā)動機燃燒燃料的效率。

現(xiàn)在很多人熱衷于通過強大的朋友圈獲取養(yǎng)生保健知識,而對于自身健康狀態(tài)的每年例行檢查,有多少人了解人體發(fā)動機——能量代謝的功能狀態(tài)呢?

實際上,能量系統(tǒng)是人體一系列生命和生理活動所必需的基礎(chǔ),包括新陳代謝、生長發(fā)育、免疫與自愈、運動與思維……

能量代謝與線粒體功能障礙

任何一種生命活動,都離不開相應(yīng)的物質(zhì)與能量基礎(chǔ)。我們吃進肚子里面的食物,最終會被身體的各個細胞利用。在這個過程中伴隨的能量釋放、轉(zhuǎn)移、貯存和利用,稱為能量代謝。

通常大多數(shù)能量儲存在ATP中。ATP有幾種合成來源,首先就是線粒體,線粒體是一種存在于細胞內(nèi),利用氧氣制造能量的細胞器,是細胞的“動力車間”。約89%細胞總能量均由線粒體細胞產(chǎn)生。

以下為哈佛大學(xué)教學(xué)視頻:線粒體內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)化

在不同的組織中,線粒體的數(shù)量相差非常大,這取決于細胞的能量需求,需求越高,線粒體的數(shù)量越多。例如,神經(jīng)突觸是高耗能的區(qū)域,特別依賴于線粒體功能。如果神經(jīng)元處的線粒體發(fā)生異常,可想而知,會引發(fā)神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育的一系列問題,繼而出現(xiàn)行為異常。

     線粒體數(shù)量

                          細胞

 非常多

腦部、心臟

 較多

肌肉、肝臟、血管內(nèi)皮和胃腸道細胞

 較少

皮膚

每個細胞和每個器官內(nèi)環(huán)境相對穩(wěn)定,促成生物體的整體穩(wěn)態(tài),這對人類來說尤為重要。細胞內(nèi)的代謝穩(wěn)態(tài)在很大程度上取決于膜泵的能量供應(yīng)。如胰島素和胰高血糖素等激素可對機體各系統(tǒng)的能量穩(wěn)態(tài)做出調(diào)整,以便保持各器官細胞內(nèi)能量的穩(wěn)定平衡。

如果細胞泵中斷能量供應(yīng),細胞就會開始腫脹,細胞整體功能將出現(xiàn)障礙,最終導(dǎo)致器官和系統(tǒng)衰竭。那么能量代謝障礙是怎么產(chǎn)生的呢?

這時候要引入另一個概念:線粒體功能障礙。線粒體這個能量工廠,很容易被各種毒素、重金屬、藥物、免疫復(fù)合物和代謝紊亂影響,遭到破壞。日益加劇的霧霾、水污染、食品安全等問題,都是擾亂體內(nèi)正常運轉(zhuǎn)的直接環(huán)境因素。

能量體質(zhì)穩(wěn)定是遺傳和代謝過程的終極目標(biāo),對這種能量平衡的干擾會損害細胞功能和活力。因此能量代謝的障礙引發(fā)一系列的行為、心理、生理、甚至疾病的問題,如疲勞、頭痛、焦慮、情緒異常、注意和記憶障礙、睡眠異常、抑郁癥、高血壓、惡心、反胃、腹脹和脹氣、便秘、血糖代謝紊亂、體重增加、炎癥、自身免疫性疾病、肌肉和關(guān)節(jié)疼痛、肝病、皮炎、多種化學(xué)物質(zhì)的敏感性、痤瘡/濕疹、老化加速等。非特異性癥狀難診斷:疲勞乏力、情緒障礙、思維混亂、身體不適、腸胃不適、關(guān)節(jié)酸痛、或睡眠周期紊亂.....

能量代謝障礙與健康風(fēng)險

人體的亞健康狀態(tài)、慢病甚至腫瘤的種種生物學(xué)特性,都與物質(zhì)、能量的代謝失衡息息相關(guān)。能量代謝領(lǐng)域的研究已經(jīng)越來越得到重視,一個領(lǐng)域的熱度上升,除了有政策、經(jīng)濟因素之外,最重要的一點是,它顯得越發(fā)重要。從Pubmed獲取的數(shù)據(jù)可以看到,以cancer metabolism(癌癥代謝)為關(guān)鍵詞的文獻數(shù)量,在近年來逐年增加,說明越來越多的科學(xué)家加入到腫瘤的能量代謝的研究大軍之中。

PUBMED各關(guān)鍵詞文獻相對收錄數(shù)量變化趨勢

線粒體生產(chǎn)能量時,也會生成副產(chǎn)物——自由基分子。自由基破壞細胞結(jié)構(gòu),啟動一系列的炎癥遺傳信號,最終導(dǎo)致細胞凋亡或增長不受控制(癌癥的特點)。

通過精細操作的質(zhì)子磁共振研究可以明顯看出,正常細胞通過底物磷酸化和呼吸作用來平衡能量的產(chǎn)生和利用,從而獲得穩(wěn)定的ATP水解自由能。細胞可能因能量太多或太少而死亡,細胞呼吸功能急性損傷常導(dǎo)致膜泵能量耗竭,引發(fā)細胞凋亡或壞死。能量代謝呼吸紊亂長期依賴底物磷酸化產(chǎn)生能量的正常呼吸細胞會呈現(xiàn)基因組不穩(wěn)定、紊亂和過度增殖,即增生及癌癥的特征,但適應(yīng)酵解的細胞可以繞過線粒體誘導(dǎo)的衰老, 而癌癥就會在那些繞過線粒體誘導(dǎo)的衰老細胞中出現(xiàn)。

關(guān)于代謝的研究,30多年前,曾經(jīng)在生物化學(xué)和腫瘤研究領(lǐng)域異常熱鬧,眾多醫(yī)學(xué)生理學(xué)諾貝爾獎都是來自代謝相關(guān)研究課題。但后來受到分子生物學(xué)研究的廣泛影響,特別是腫瘤分子生物學(xué)研究的熱情高漲,代謝相關(guān)研究被冷落了許多年。最近隨著人們在單分子研究方面受到打擊不斷,組學(xué)研究再次讓人們認識到代謝在細胞生理功能和疾病發(fā)生中的重要。

 

1931年,德國生理學(xué)家奧托·瓦博格因為發(fā)現(xiàn)細胞代謝關(guān)鍵的酶而獲得諾貝爾醫(yī)學(xué)生理學(xué)獎。瓦博格最有名的是提出了“瓦博格效應(yīng)”——腫瘤細胞之所以比正常細胞生長快,是因為能消耗更多葡萄糖。腫瘤細胞消耗大量葡萄糖是因為主要依靠糖酵解途徑,而不是正常細胞主要采用的有氧代謝途徑。即使在氧濃度正常的條件下,腫瘤細胞依然傾向于將葡萄糖酵解成乳酸。盡管在幾乎百年以前,科學(xué)家便觀察到了這樣的特殊代謝現(xiàn)象,但由于癌基因?qū)W說的盛行,使得腫瘤代謝領(lǐng)域在過去一直沒有受到足夠的重視。事實上,不光是腫瘤細胞,所有快速增殖的細胞,都具有相似的代謝機制,就是有氧糖酵解。

因此與正常細胞中可調(diào)節(jié)的能量穩(wěn)態(tài)相比,能量失調(diào)是腫瘤細胞的特征。

能量代謝系統(tǒng)的監(jiān)測

能量代謝系統(tǒng)的狀況可以通過有機酸代謝檢測進行。人體通過各種化學(xué)反應(yīng)將食物轉(zhuǎn)化成能量,這些能量應(yīng)用于人體生長、維持和修復(fù)機體組織等過程中,而這些化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的副產(chǎn)品之一就是有機酸。有機酸主要由人體中的蛋白質(zhì)、糖類和脂肪代謝產(chǎn)生,它可以讓我們深入了解B族維生素、甲基化、排毒、神經(jīng)遞質(zhì)及線粒體情況。它幫助我們了解人體如何從蛋白質(zhì),脂肪和碳水化合物獲得能量以及神經(jīng)遞質(zhì)和氧化應(yīng)激的信息,它甚至可以反映到腸道真菌和細菌的過度生長。根據(jù)尿液中特定的有機酸含量,來判斷是否存在因為營養(yǎng)不良或其他原因?qū)π玛惔x產(chǎn)生了阻斷。有機酸檢測向你展示了哪些重要的代謝途徑受限以及你能做些什么來改善其帶來的代謝失衡。通過對營養(yǎng)代謝水平(尿有機酸)進行全面評估,了解人體重要代謝途徑失衡的根本原因,從而基于功能醫(yī)學(xué)理念針對性地對人體代謝提供全套的閉環(huán)式解決方案。

因此,能量代謝檢測是疾病預(yù)防、慢病干預(yù)體檢中必不可少的一個項目,全套有機酸代謝分析評估尿液中四十余種有機酸,藉以了解體內(nèi)主要代謝途徑是否正常運作。而正常的代謝作用需氨基酸、維生素、酶、微量元素及消化系統(tǒng)的合作。醫(yī)師可據(jù)以了解個人的飲食習(xí)慣,精確的量身訂作個人化營養(yǎng)治療方案。

能量代謝即有機酸代謝檢測可提供的信息:

· 評估五種關(guān)鍵性代謝領(lǐng)域-細胞能量生成、維生素B群神經(jīng)傳導(dǎo)物代謝物,肝毒素與解毒功能、腸胃健康等。

· 代謝失衡可能引發(fā)許多潛在問題如:疲勞、神經(jīng)肌肉問題、頭痛、神經(jīng)功能障礙、情緒障礙、嬰兒發(fā)育延遲、人格障礙、腸胃道疾病、反復(fù)性皮疹、腎臟/泌尿問題等。

· 檸檬酸循環(huán)代謝物可評估粒腺體能量制造狀態(tài)。此不平衡與慢性疲勞、加速細胞凋亡、與不健康老化有關(guān)。

· 評估體內(nèi)營養(yǎng)素是否足夠以供身體利用。維生素和礦物質(zhì)不平衡與維生素B6、維生素B12、維生素 C、鎂、銅、鐵與多種氨基酸缺乏有關(guān)。

· 神經(jīng)傳導(dǎo)物質(zhì)代謝產(chǎn)物可作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能指標(biāo),與壓力、情緒、認知和睡眠狀態(tài)有關(guān)。

· 評估腸胃道吸收不良和腸道菌叢失衡狀態(tài)。改善此不平衡可有效促進腸道健康,預(yù)防或減輕癥狀:如慢性消化問題、常見營養(yǎng)缺乏問題、酵母菌過度生長、認知障礙、腸胃不適和退化性疾病等。

因此,能量代謝功能檢測應(yīng)列為每年體檢的必檢項目,了解自己的能量系統(tǒng)平衡狀態(tài)對于疾病預(yù)防及慢病治療提供重要信息指導(dǎo)。

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