科学家揭示了肌酸可能不仅限于增强肌肉的作用，它还能通过运动驱动的生化通路促进大脑的适应能力，改善情绪，并支持认知表现。
肌酸补充剂广泛用于增强肌肉质量和力量，并改善运动表现。近期发表在《Frontiers in Nutrition》的一篇综述探讨了其通过肌肉-大脑轴对大脑和肌肉健康的影响。
简介
大脑和骨骼肌在活动过程中都需要大量能量。肌酸是这两种器官系统中的关键调节分子，能在高强度能量需求期间防止损伤。它通过快速提供ATP形式的能量、减少氧化应激以及对抗炎症发挥作用。
什么是肌酸？
肌酸，也称为甲基胍基乙酸，是一种由精氨酸、甘氨酸和甲硫氨酸等氨基酸生成的富含氮的分子。主要在肝脏和大脑中产生，也可以通过牛肉、鱼类或猪肉摄取，同时也可以作为补充剂服用。
肌酸影响多个细胞通路并具有多种作用。其结果包括更好的能量平衡、抗炎作用、肌肉肥大以及改善葡萄糖调节。
肌酸与肌肉-大脑轴
自主肌肉细胞释放出一种称为肌因子的信号蛋白，影响包括大脑在内的远端器官。肌因子可能通过肌肉-大脑轴影响大脑健康，并可能有助于整体身体表现，而非直接增强肌肉力量或耐力。
肌因子可以穿过血脑屏障，刺激神经元增殖，促进新神经通路的形成，并提高现有神经回路的效率。因此，它们增强了认知表现，并抑制了不良行为变化。它们还能帮助保护神经元免受炎症和氧化应激损伤，从而在与年龄或疾病相关的压力下保护认知功能。
人们认为肌肉-大脑轴是一个双向交互通信系统，涉及肌因子，尤其是脑源性神经营养因子（BDNF）、组织蛋白酶B、白细胞介素-6（IL-6）、胰岛素样生长因子-1（IGF-1）、鸢尾素和乳酸。BDNF 是神经发生和神经可塑性的关键神经营养蛋白，并能改善记忆力。血液中的大多数 BDNF 来自静息状态的大脑或身体运动期间。急性运动会短期内提高 BDNF 水平。肌因子影响脂质代谢，刺激将非活跃的白色脂肪转化为活跃的棕色脂肪。它们还促进骨形成和内皮功能。
肌酸与能量
肌酸通过转运蛋白分子进入细胞。虽然三分之一以游离形式存在于细胞内，但大多数会磷酸化为磷酸肌酸（PCr），这是 ADP 转化为 ATP 所需的活性磷酸盐来源。
肌肉内 PCr 储量的快速增加促进了 ATP 的快速再合成，在冲刺或抗阻训练等高强度活动中提供快速能量。这一过程在需要高能量的组织（如肌肉、大脑和心脏）中尤为显著。
肌酸补充剂
当与抗阻训练结合使用时，肌酸补充剂有助于增加瘦体重和肌肉力量。它改善训练适应性和恢复。这些效果可能是通过触发肌因子释放，从而促进肌肉细胞的合成代谢。
肌酸调节剧烈运动引起的抗炎和炎症反应之间的平衡。它可能有助于预防损伤并在运动期间保持体温稳定。
除了直接促进肌因子产生外，肌酸还影响其他参与肌因子调控的信号通路，例如 mTOR 通路。例如，肌酸补充剂增加 IGF-1（一种改善神经元增殖和突触可塑性的生长因子）。
肌酸诱导的在重复高强度肌肉活动期间无氧工作表现的增强可能对需要突然冲刺和节奏表现的耐力运动有益。在像场地自行车这样的赛事中，最后的高强度冲刺是获胜关键，肌酸的作用可能尤为重要。
值得注意的是，乳酸是一种肌因子，也是无氧肌肉代谢的产物。然而，短期肌酸补充后血液中的乳酸浓度并未升高。乳酸确实促进了 BDNF 水平的增加，这可能是因为肌酸相关的 ATP 增加诱导了肌因子产生的增加。
肌酸补充剂还可能帮助治疗神经退行性疾病，包括亨廷顿氏病或帕金森氏病，并可能保护中枢神经系统免受脑震荡相关损伤。初步研究还表明其在孕期母亲健康方面的益处、降低抑郁风险，以及管理与年龄相关的肌肉无力可能是另一个潜在用途。
肌酸的神经保护作用
有证据表明肌酸可能是一种神经递质。它存在于突触小泡中，即神经递质传递发生的部位，并似乎通过皮层神经元之间的通信产生影响。海马神经元的线粒体活性也因肌酸而增强。这与其抗氧化活性、减少氧化应激、神经发育效应以及电生理变化相结合，表明肌酸可能具有神经保护作用。
肌酸补充剂支持更剧烈的训练，从而刺激 BDNF 和其他肌因子的释放。肌酸通过肌因子间接作用于大脑，通过其作为快速能量来源的角色。
肌酸影响运动依赖性的神经递质和细胞因子（如血清素和多巴胺）的分泌，从而改善神经功能并促进神经可塑性。它对情绪调节也很关键，表明肌酸可能缓解抑郁。
一些证据表明，肌酸通过肌因子相关通路快速产生抗抑郁作用，无论是否结合认知行为疗法。在最近的一项小型试验中，每天 5 克肌酸结合 CBT 进行 8 周的治疗比单独使用 CBT 产生更大的抑郁评分下降，尽管仍需要更大规模的试验。
肌酸作为代谢调节剂
肌酸补充剂通过增强胰岛素敏感性来改善葡萄糖代谢。胰岛素直接影响作用于肌肉-大脑轴的重要肌因子水平。它促进 GLUT-4 介导的葡萄糖进入自主肌肉细胞，可能增加运动时肌因子的释放。
结论
肌酸补充与身体运动和增加的肌因子产生密切相关。肌酸不仅影响肌肉表现，还影响大脑健康和认知功能。它可能有助于预防肌肉中的炎症损伤，并促进运动训练和抑郁后的恢复。然而，研究设计、剂量和个体反应的差异意味着这些效果必须谨慎解释，还需要更多临床研究来确认肌酸是否直接提高 BDNF 或其他肌因子水平。
多个生物学相关通路可以解释肌酸与 BDNF 之间的联系，包括运动期间骨骼肌中磷酸肌酸（PCr）可用性的增加或过氧化物酶体增殖物激活受体 γ 共激活因子 1α（PGC-1α）的上调，这导致鸢尾素和 BDNF 水平上升。
其他因素可能包括肌酸依赖性钙水平的增加以及肌肉细胞中的 mTOR 激活。然而，肌酸补充对 BDNF 和其他肌因子水平的影响仍然未知。此类研究可能会通过肌肉-大脑轴确认肌酸补充对身心健康的益处。
【全文结束】
