探寻氨基酸与老年肌肉健康及炎症的关联:解锁衰老奥秘的新钥匙

【字体: 时间:2025年03月06日 来源:Biogerontology 4.4

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  研究人员探究空腹血浆氨基酸与肌肉功能、炎症的关系,发现 EAA 和 BCAA 与老年肌肉及炎症参数相关,意义重大。

  在衰老的进程中,肌肉力量和质量的逐渐衰退就像一场难以阻挡的 “风暴”,悄然影响着老年人的生活质量。肌肉量和功能的下降,会引发肌肉减少症(sarcopenia),不仅限制了老年人的活动能力,还大大增加了他们健康出问题的风险,这已经成为老龄化社会中一个亟待解决的难题。而且,衰老的过程非常复杂,受到多种因素的影响,个体之间的差异也很大。
目前,评估肌肉健康的方法虽然不少,但都存在一些局限性。而氨基酸作为身体的重要 “小零件”,在肌肉代谢和功能中起着关键作用,其代谢变化与衰老和肌肉减少症密切相关。然而,其中的具体机制还不是很清楚。于是,为了揭开这些谜团,德国人类营养研究所(German Institute of Human Nutrition Potsdam - Rehbrücke)等机构的研究人员开展了一项关于 “空腹血浆氨基酸与肌肉功能、炎症之间关系” 的研究,相关成果发表在《Biogerontology》杂志上。
研究人员为了深入探究这一问题,采用了多种关键技术方法。他们从柏林 - 勃兰登堡地区招募了 131 名健康的年轻人和老年人(101 名老年人,年龄 71.5±4.9 岁;30 名年轻人,年龄 25.5±3.9 岁)作为研究对象。通过 24 小时饮食回顾和德国软件 EBISpro version 2011 评估参与者的饮食摄入情况。利用生物阻抗分析仪(Bioimpedance Analyzer)测量身体成分,计算骨骼肌质量指数(SMI);使用握力计(dynamometer)测量优势手的握力。采用超高效液相色谱 - 串联质谱法(UPLC - MS/MS)测定血浆中的氨基酸和色氨酸衍生物犬尿氨酸(kynurenine)含量,通过商业免疫吸附试验检测血清 C 反应蛋白(CRP)和白细胞介素 - 6(IL - 6)浓度。
研究结果如下:
  1. 空腹氨基酸浓度随年龄变化:研究发现,老年人的空腹血浆氨基酸浓度与年轻人存在差异。老年人的谷氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、犬尿氨酸以及犬尿氨酸与色氨酸的比值(KYN:TRP)水平较低。当将氨基酸浓度根据骨骼肌质量进行标准化后,部分氨基酸的差异消失,这表明骨骼肌质量的下降可能是导致老年人氨基酸浓度降低的原因之一,尤其是支链氨基酸(BCAA)。
  2. 必需氨基酸与肌肉功能参数相关:在老年人中,血浆必需氨基酸(EAA,包括 BCAA)与通过生物阻抗分析评估的 SMI 呈正相关。亮氨酸、异亮氨酸和苯丙氨酸等 EAA 在老年人中的浓度较低,且这些氨基酸与握力也呈正相关,这表明血浆 EAA 水平可能是老年人肌肉状态的重要指标。
  3. BCAA 与炎症因子正相关:在老年人中,BCAA 与 IL - 6 呈正相关,但在年轻人中未发现这种关联。虽然 BCAA 与炎症之间的关系尚不明确,但可能是 BCAA 影响了炎症通路,或者是炎症导致了 BCAA 水平的变化。
  4. 年龄和炎症影响色氨酸代谢:从年轻到老年,色氨酸和犬尿氨酸的水平分别出现了增加和减少的趋势。在老年人群中,犬尿氨酸和 KYN:TRP 与年龄呈正相关,但色氨酸与年龄无明显关联。而且,犬尿氨酸和 KYN:TRP 与 IL - 6 水平相关,这表明色氨酸代谢与炎症之间存在密切联系。
研究结论和讨论部分指出,该研究揭示了空腹血浆氨基酸与肌肉和炎症参数之间的关系。年龄相关的 BCAA、某些 EAA 和非必需氨基酸(NEAA)水平降低,可能是由于骨骼肌质量减少,这突出了骨骼肌作为重要代谢储备库的作用。同时,这些代谢变化可能是肌肉功能障碍的早期指标,在肌肉质量和功能出现明显下降之前就有所体现。然而,该研究也存在一些局限性,如仅为横断面研究,无法确定因果关系;生物阻抗分析不是直接测量身体成分的方法,可能受到多种因素影响;年轻组样本量较小且女性居多,限制了比较和性别分层分析。
尽管存在不足,但这项研究为我们理解衰老过程中肌肉健康和炎症的机制提供了新的视角,为未来开发评估肌肉健康恶化的生物标志物以及制定干预措施奠定了基础,有助于改善老年人的健康状况,在生命科学和健康医学领域具有重要意义。
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