尿石素A的健康益处——一种肠道产生的后生元及其对骨骼、肌肉、大脑健康和衰老的影响
2024年5月19日
肠道微生物组调控肠道健康，与结肠细胞进行通讯，辅助食物消化，清除病原体，并与大脑联络。但随着科学进步，这一奇妙生态系统对我们体内生理过程的影响，比最初想象的更为关键。
尿石素A最早在40多年前被发现，作为一种肠道微生物组衍生的化合物，已成为研究延缓衰老机制的焦点。尽管发现逾40年，但直到近年，其对衰老和疾病进展的影响才得到深入探究。
本文将简要阐述尿石素A的定义，并深入探讨其对骨骼、肌肉和大脑健康的益处。
什么是尿石素A？
尿石素A是一种由肠道细菌产生的天然化合物。它属于后生元，因为它是益生元和益生菌消化的产物。后生元已被证实具有多种健康益处。它们不含活微生物，但可能优于益生菌，因为副作用风险更低，且对健康的功效相当。
尿石素A是摄入富含鞣花单宁和鞣花酸等膳食多酚后的产物，这些物质常见于石榴、坚果和浆果中。然而，只有在特定肠道细菌存在的情况下，这些多酚才能转化为尿石素A，且转化能力随年龄增长而下降。一旦被吸收，尿石素A便对细胞和线粒体——即负责为能量生产提供生化反应动力的细胞“能量工厂”——产生重大益处。
尿石素A与骨骼健康
尿石素A在人类健康中的一个关键应用领域是骨骼健康，特别是预防骨关节炎和潜在的骨质疏松症。
骨关节炎
世界卫生组织估计，全球约5.28亿人患有骨关节炎。其中近四分之三（73%）年龄超过55岁，60%为女性，表明这是一种与年龄相关且偏好女性的疾病，可能与更年期激素水平下降有关。
骨关节炎由关节组织破坏和软骨中软骨细胞介导的细胞外基质降解加剧所驱动。软骨细胞是软骨中唯一的细胞，与健康软骨相比，骨关节炎患者的软骨细胞线粒体呼吸能力较低。
这是因为关节细胞无法生成新的线粒体，而病变关节会积累功能失调的线粒体，难以清除。通常，这些功能失调的线粒体会通过一种称为线粒体自噬的过程被清除，但在骨关节炎及其他多种年龄相关疾病中，该过程受损，加速了疾病进展。
什么是线粒体自噬？
线粒体自噬是线粒体的降解过程。它是一种自噬机制，即细胞的“自我清理”功能，可移除多余或功能失调的细胞成分。
线粒体自噬被认为能保护身体免受线粒体功能障碍引发的疾病（如骨关节炎）。然而，当该过程受损时，会为年龄相关疾病的发展创造条件，因此寻找方法弥补这一缺陷对改善预后至关重要。
尿石素A改善骨关节炎中的线粒体健康
D'Amico及其同事（2022年）的研究发现，尿石素A在健康和骨关节炎细胞中均增加了线粒体自噬通量，并激活了特定的PINK1-Parkin线粒体自噬通路。这表明该激活改善了线粒体呼吸，从而提升细胞功能效率。
不仅如此，研究人员还注意到尿石素A减轻了骨关节炎相关疼痛，进一步增强了其改善关节活动能力的益处。尿石素A的止痛效果可能源于关节组织结构损伤减少或炎症降低，但需更多研究以确定直接关联。
总体而言，该研究展示了尿石素A通过激活特定线粒体自噬通路来改善关节功能和活动能力的潜力。
知识延伸：3’-唾液酸乳糖（一种特定的人乳寡糖）被发现对骨关节炎的预防和管理具有潜在益处。
近期研究还揭示了尿石素A对骨质疏松症的影响。骨质疏松症是一种导致骨密度降低的衰弱性疾病，会增加骨折和跌倒风险，尤其在老年人和绝经后女性中高发。
Zhou等人（2024年）研究了尿石素A对破骨细胞分化的影响（骨质疏松症中该过程增强），并观察了其对卵巢切除诱导的骨质疏松小鼠的骨丢失作用。结果显示，尿石素A减少了小鼠破骨细胞发育和骨丢失，表明其对骨质疏松症的治疗和预防具有前景。
尿石素A与肌肉健康
除骨骼健康外，尿石素A还可能改善肌肉健康和运动表现，促进肌肉蛋白合成与生长，并减缓肌肉质量和力量的流失。
人体肌肉从约40岁开始逐渐衰退，除运动外，尚无有效干预措施能阻止或逆转这一过程。然而，2022年发表的一项研究发现，每日补充尿石素A仅4个月就使肌肉力量提升12%。
研究人员发现，每日摄入500毫克和1000毫克尿石素A可改善腘绳肌和膝关节屈肌力量。1000毫克组还表现出力量和有氧耐力的提升，能在相同时间内行走更远距离。他们还注意到健康线粒体生物标志物显著改善且炎症降低。
2022年发表的一项小型研究还探讨了尿石素A补充对老年人肌肉表现和线粒体的影响。试验中，66名成年人每日服用1000毫克尿石素A或安慰剂，持续4个月。
研究人员发现，尿石素A组的肌肉耐力显著提升，且C反应蛋白等炎症生物标志物降低。这表明尿石素A可能在缓解年龄相关肌肉退化中发挥重要作用。
尿石素A与大脑健康
尿石素A的潜在生理益处显而易见，这种肠道衍生代谢物可支持骨骼和肌肉健康，尤其在我们衰老且这些系统最易受损时。
阿尔茨海默病
越来越多的证据表明，尿石素A能有效靶向阿尔茨海默病相关的神经退行性病变，为未来干预提供希望。与其他年龄相关疾病类似，线粒体自噬受损与阿尔茨海默病发展相关，但Hou等人（2024年）的研究证明尿石素A在小鼠模型中诱导了线粒体自噬，因此可能有益于未来的阿尔茨海默病干预。
帕金森病
帕金森病患病率在过去25年翻倍，影响全球超850万人。这种衰弱性疾病影响大脑，导致运动、平衡、睡眠和心理健康问题。帕金森病尚无治愈方法，但药物可管理症状。
多项研究探讨了尿石素A对帕金森病进展的影响。2020年，Kujawska等人研究了富含鞣花单宁的石榴汁对帕金森病小鼠的保护作用，发现石榴汁提供神经保护，且尿石素A被输送至大脑。
Liu等人（2022年）发现尿石素A可调节小鼠线粒体功能障碍，表明其在管理帕金森病中的潜力。Qiu等人（2022年）也证实尿石素A促进线粒体自噬，减少帕金森病模型小鼠的运动缺陷和多巴胺能神经退行性病变。
创伤性脑损伤
Gong及其同事（2022年）研究了尿石素A对创伤性脑损伤患者的潜在影响。研究人员首次证实，以2.5毫克/千克剂量给药的尿石素A对创伤性脑损伤具有神经保护作用。它通过穿越血脑屏障，减轻脑肿胀、神经元死亡，并缓解神经行为缺陷发挥作用。尿石素A激活神经元自噬并抑制脑内神经炎症相关信号通路的能力，可能是其益处的关键。
总结
尿石素A是肠道细菌分解多酚时产生的微生物组衍生化合物。然而，它因潜在的抗衰老益处而备受推崇。
本文简要探讨了近期发现和证据，表明尿石素A可能对骨骼、肌肉和大脑健康产生积极影响。在许多情况下，这些益处源于尿石素A诱导线粒体自噬的能力——这一清除受损和功能失调线粒体的过程，已被证实与多种年龄相关疾病的进展相关。
无论如何，这些研究表明尿石素A有望帮助缓解衰老效应。
参考文献
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