α-硫辛酸（Alpha-Lipoic Acid，α-LA）是一種抗氧化能力非常強的天然抗氧化劑，其化學名稱為 1,2-二硫戊環(huán)-3-戊酸，在動物的肝臟組織及菠菜番茄等植物中有所分布。α-LA被人體吸收后，可以在細胞內(nèi)迅速轉(zhuǎn)化成二氫硫辛酸(DHLA)，并排出細胞外。

α-LA和二氫硫辛酸的聯(lián)合作用可清除體內(nèi)幾乎所有的氧化自由基 ， 如·OH、 H2O2、 HClO、 1O2、 OONO、 NO、ROO·、O2-等[1]。DHLA 擁有較低的氧化還原電位(-0.24V)，它可以把氧化型的谷胱甘肽 GSSH 還原成 GSH，同時還可以通過氧化還原偶聯(lián)再生其他內(nèi)源性的抗氧化劑如 VE、抗壞血酸和輔酶 Q10 等。

▲α-硫辛酸結(jié)構(gòu)式

α-LA 是已知的唯一同時具有脂溶性和水溶性的類維生素物質(zhì)，極易為機體所吸收，其具有雙硫五元環(huán)型結(jié)構(gòu)，電荷密度很高，易使活性氧 ROS 發(fā)生氧化，其抗氧化能力是維生素C和維生素E的400倍，α-LA 是丙酮酸脫氫酶及 α-酮戊二酸脫氫酶復(fù)合體不可或缺的輔助因子，可參與三羧酸循環(huán)進而改善葡萄糖、脂質(zhì)及能量代謝。

▲三羧酸循環(huán)示意圖（維基百科）

α-LA 是一類條件必需營養(yǎng)素，1951年由Reed 等首次從豬肝中提取而來，從細菌到人體幾乎所有生物體均可合成。生理條件下，α-LA 能夠在人體內(nèi)從脂肪酸和半胱氨酸中合成，但數(shù)量有限。此外，α-LA在動植物體內(nèi)廣泛存在，在常見的植物菠菜中含量最高，其次在番茄及甘藍中均能攝取高含量 α-LA，在動物體內(nèi)的腎臟和肝臟中累積含量最高，酵母培養(yǎng)物也可合成含量較高的 α-LA。

清除自由基和活性氧

▲α-LA和DHLA清除的活性物種

α-LA可清除羥基自由基（·OH）、過氧化氫（H2O2）、單線態(tài)氧（1O2）、一氧化氮自由基（NO·）、過氧化亞硝基（·OONO）和次氯酸（HClO）。雖然α-LA不能清除過氧化物自由基（ROO·）和超氧自由基（O—2 ·），但是α-LA的還原態(tài)DHLA能清除單線態(tài)氧以外的其他自由基，因此，α-LA和DHLA在生物體內(nèi)的相互 轉(zhuǎn)化和代謝再生過程中，能清除上述所有自由基。

螯合金屬離子

過多的 Cu2+、Fe2+、Pb2+、Hg2+、Zn+ 等重金屬離子在生物體內(nèi)會催化 H2O2 分解進而產(chǎn)生強毒性的·OH，導致組織發(fā)生氧化損傷，而 α-LA和 DHLA 在體內(nèi)和體外均能螯合這些金屬離子，抑制ROS 的形成，減免氧化損傷。其中，α-LA 優(yōu)先螯合 Cu2+、Fe2+、Zn+，對 Pb2+、Hg2+、Cd2+ 也十分有效，但不能螯合 Fe3+，而其還原型 DHLA 可以螯合 Cu2+、Fe2+、Zn+、Fe3+。有研究顯示，α-LA 可抑制由 Cu2+催化產(chǎn)生的氧化及脂質(zhì)過氧化，還能與 Cu2+ 結(jié)合形成親脂絡(luò)合物。

與其他抗氧劑的相互作用

DHLA 是一種強還原劑，可還原再生許多氧化型抗氧劑如抗壞血酸、維生素 E、谷胱甘肽（GSH）、輔酶 Q、硫氧還蛋白等。α-LA和 DHLA 的氧化還原激活了生物體內(nèi)其他抗氧劑的代謝循環(huán)，形成獨特的生物抗氧化劑再生循環(huán)網(wǎng)絡(luò)，維持機體正常的抗氧劑水平，共同發(fā)揮生物抗氧化作用。

▲抗氧化劑再生循環(huán)網(wǎng)絡(luò)

α-LA還能顯著增加細胞內(nèi) GSH 水平。GSH 是一種水溶性內(nèi)生抗氧劑，參與許多重要的生理過程。GSH 缺乏會導致活性氧物種的產(chǎn)生和線粒體功能紊亂，最終導致神經(jīng)細胞凋亡。Parkinson 癥（PD）的重要生化特征就是 GSH 水平的顯著降低，因此α-LA對 PD 的防治具有積極作用。GSH 在生物體內(nèi)的合成受半胱氨酸利用率的影響。α-LA可被細胞快速吸 收并還原為 DHLA，分散到各個組織中。DHLA 將胱氨酸還原為半胱氨酸。細胞對半胱氨酸的吸收速率比對胱氨酸的吸收快十倍，因而加快了 GSH 的生物合成。DHLA 可使 GSH 的濃度增加30％～70％。

在醫(yī)藥領(lǐng)域里，α-LA被廣泛的應(yīng)用于預(yù)防和輔助治療糖尿病及其相關(guān)并發(fā)癥。

#糖尿病及糖尿病慢性并發(fā)癥

01增強糖代謝

1970年 Haugaard 等人發(fā)現(xiàn)，α-LA 能增強葡萄糖的代謝。近年的研究再次證實，α-LA 能夠增強非胰島素依賴型糖尿病動物骨骼肌和血紅細胞對葡萄糖的吸收，并降低血糖。

02減弱氧化應(yīng)激

糖尿病人因機體抗氧化能力降低，以致脂質(zhì)過氧化作用產(chǎn)物（如硫代巴比妥酸活性物、脂質(zhì)過氧化物、 氧化損傷的 DNA 堿基等）增多，而保護性抗氧劑維生素 E、維生素 C 及還原型 GSH 的水平減少。氧化應(yīng)激是引起糖尿病并發(fā)癥的重要因素。高血糖刺激多元醇通路，導致高級糖基化終產(chǎn)物（AGE）的形成，誘導產(chǎn)生活性氧自由基，從而增強氧化應(yīng)激。α-LA 可清除活性氧自由基，因而可減弱氧化應(yīng)激。

03緩解糖尿病性神經(jīng)病癥狀

α-LA 能清除自由基，再生抗氧化物質(zhì)，減弱氧化應(yīng)激，加快神經(jīng)傳導速率， 修正神經(jīng)肽缺陷，使神經(jīng)肽 Y、神經(jīng)生長因子及 P 物質(zhì)恢復(fù)正常，從而有效地緩解或消除糖尿病多發(fā)性神經(jīng)病癥狀。 

04預(yù)防糖尿病性白內(nèi)障

α-LA 可抑制多元醇通路，減少山梨醇的蓄積，維持細胞內(nèi) NADPH 的水平，抑制 AGE 的形成，提高晶狀體中 GSH 含量，從而保護晶狀體。體外實驗表明，α-LA 對葡萄糖引起的眼晶狀體混濁具有專一保護性。

05預(yù)防糖尿病心血管損傷

研究表明，α-LA 和 DHLA 對 NF-α、H2O2、TNF-α和 AGE 等引起的 NF-κB 的活化有很強的抑制作用。α-LA 可使細胞粘附分子 ICAM-1和 VCAM-1的表達下 調(diào)，減少內(nèi)皮細胞因子和內(nèi)皮素的表達，緩解內(nèi)皮功能紊亂。α-LA 可糾正高血糖引起的內(nèi)皮衍生性超極化因 子和一氧化氮的異常，降低糖尿病對心臟一氧化氮合酶（NOS）的表達和活性的影響，調(diào)節(jié)糖尿病患者 NO 介導的內(nèi)皮細胞依賴性血管舒張，維護血管的正常舒張功能。

α-LA是一種高效抗氧劑，在許多疾病的預(yù)防和治療方面具有重要作用。

在保健食品領(lǐng)域，抗氧化劑類食品保健品主要用于清除體內(nèi)自由基、防止脂質(zhì)過氧化，以達到預(yù)防和輔助治療某些疾病的目的。

硫辛酸早在 20 世紀 90 年代初就在歐洲被作為營養(yǎng)補充劑來應(yīng)用。當時典型的成人應(yīng)用劑量是 100~200 mg/d。從硫辛酸開始進行安全性評價至今，未有關(guān)于動物或人體的嚴重毒理學癥狀的報道。

硫辛酸類抗氧化保健食品不僅可以預(yù)防由自由基引起的各種急慢性癥狀，而且還可以作為 VC、VE 等維生素缺乏人群的補給品。同時，食物內(nèi)抗氧化劑及其衍生物在大劑量時可以誘導腫瘤細胞的分化和凋亡，抑制其增殖。

α-LA的抗氧化性及其臨床應(yīng)用研究已經(jīng)趨于成熟，以后將會有越來越多的研究會偏重于其在保健食品領(lǐng)域中的應(yīng)用。α-LA的安全性已經(jīng)得到了歐洲幾十年的證明，所以食品應(yīng)用的最大問題安全性就得到了保證。

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