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乙酸正逐渐被视为健康的重要影响因素。对乙酸的兴趣与过去二十年间越来越多的临床前及小规模临床研究报告相平行,这些报告表明醋(一种来自膳食的乙酸来源,以及发酵和腌制食品)具有健康益处。此外,乙酸是由肠道微生物群在发酵过程中产生的,并被认为是肠道微生物群的主要益处之
乙酸正逐渐被视为健康的重要影响因素。对乙酸的兴趣与过去二十年间越来越多的临床前及小规模临床研究报告相平行,这些报告表明醋(一种来自膳食的乙酸来源,以及发酵和腌制食品)具有健康益处。此外,乙酸是由肠道微生物群在发酵过程中产生的,并被认为是肠道微生物群的主要益处之一。然而,许多因素会对肠道微生物群产生乙酸的能力产生不利影响,例如药物、疾病状态和低纤维摄入。由于乙酸进入血液后会迅速去质子化,因此它是全身性乙酸(acetate)的来源。乙酸的第三个来源是各种组织通过去乙酰化反应的内源性产生,且内源性乙酸的产生量是微生物发酵产生量的2倍。本叙述性综述重点阐述了乙酸(acetate)的代谢及其对健康参数的影响,以及醋作为外源性乙酸来源在促进健康中的作用。
1. 引言
乙酸(acetate)是乙酸(acetic acid)的共轭碱,正逐渐被视为健康的重要影响因素。对乙酸的关注与过去二十年间越来越多的临床前和临床研究报告相平行,这些报告证明了摄入醋具有多种健康益处。醋是由富含碳水化合物的食物(如水果、蔬菜或谷物)来源的果汁发酵而成;碳水化合物被酵母转化为乙醇,并进一步被细菌发酵产生乙酸。醋是乙酸的优良来源,商业醋通常含5%的酸,每汤匙含750 mg乙酸。膳食乙酸从胃部开始迅速吸收,进入血液(pH 7.4)后,乙酸失去一个质子并转化为乙酸根(acetate)。在健康成年人中,单次摄入乙酸钠(提供1.8 g乙酸)后,血浆中乙酸浓度在15分钟时几乎翻倍,45分钟达到峰值,并在两小时内恢复到空腹水平。乙酸也是由肠道微生物群通过发酵产生的,同时产生其他短链脂肪酸(SCFA),主要是丙酸和丁酸。据估计,从20 g膳食纤维中进入血浆的微生物来源乙酸在人体中约为3 g,这不到肠道中产生量的40%。与口服乙酸的吸收动力学相比,健康成年人摄入纤维发酵产生的乙酸在血浆中出现缓慢,约150分钟达到峰值,并维持升高水平约八小时。然而,许多因素可能影响肠道微生物群产生SCFA,包括药物(如抗生素、二甲双胍、他汀类药物等)、遗传、疾病状态和纤维摄入量。其产生速率的波动可能相当大,且具有情境依赖性。微生物产生三种主要SCFA是肠道微生物群的一个主要特征。基于人类粪便分析,乙酸-丙酸-丁酸的比例约为60:20:20。(注意,粪便SCFA常被用作盲肠水平的替代指标,但粪便水平代表SCFA在结肠全长度经过广泛代谢和吸收后的残留部分。)在门静脉血液中,该比例变为82:9:9,在动脉血液中变为94:2:4。这些数据表明,与丙酸和丁酸相比,人类结肠对丙酸和丁酸的代谢增强,且肝脏对它们的摄取更为有效。因此,与丙酸和丁酸相比,更大比例的微生物来源乙酸被释放入门静脉血液,并最终进入全身循环。第三类乙酸来源是各种组织通过去乙酰化反应的内源性产生。在健康成年人中,使用稳定同位素方法的研究表明,在空腹静息状态下,内源性乙酸产生速率约为6-7 μmol·kg?1·min?1。相反,在给予20 g乳果糖后,平均6小时内源性乙酸产生速率约为内源性产生速率的一半,即3.2 μmol·kg?1·min?1。乙酸代谢及其对健康参数的影响,同时考虑醋摄入作为外源性乙酸来源对这些参数的影响,是一个广泛且尚未探索的主题,也是本叙述性综述的重点。生物医学文献检索(PubMed)涵盖了截至2026年6月发表的英文文章,使用检索词“acetate”、“acetic acid”和“vinegar”在标题和摘要中检索,特别关注涵盖代谢和健康结果的临床前和临床研究。此外,筛查了符合条件研究的参考文献列表,并纳入了相关综述文章、系统评价和荟萃分析。使用互联网搜索引擎(Google)以相同术语进行在线检索,以确定其他适用的科学信息来源。作者筛选了所有相关摘要,并排除了未描述受乙酸、乙酸或醋影响的代谢或健康结果的研究。优先考虑提供高质量实验证据的研究以及使用随机对照试验(RCT)设计的临床研究,这些研究可以提供因果证据。然而,此类研究在高度受控的环境中进行,其结果不一定能证明在真实世界实践中的有效性。对综述研究的综合信息表明,受内源性乙酸、微生物来源乙酸和摄入醋影响的四个主要代谢过程(存在重叠)——能量产生、脂肪氧化、葡萄糖处置和大脑健康——将在下文综述。
2. 能量产生
线粒体被称为细胞的“动力工厂”,是产生高能ATP(三磷酸腺苷)以驱动细胞活动(包括肌肉收缩、化学合成、神经冲动、跨膜主动运输和细胞分裂)的细胞器。在线粒体中,ATP通过TCA循环(三羧酸循环)后的氧化磷酸化产生,该过程需要辅酶A(CoA)。乙酰辅酶A主要由丙酮酸(来自葡萄糖)形成,但也由乙酸与CoA偶联形成,这是由位点特异性的酰基辅酶A短链合成酶催化的反应。后一种途径在肌肉、心脏和脑星形胶质细胞中增强。在健康成年人(n = 6;20-28岁;20.5 kg/m2)中使用[1-13C]乙酸恒定输注的动力学实验中,乙酸氧化速率约占静息空腹状态下总能量消耗的6.5%。来自几项小型RCT的数据表明,乙酸通过TCA循环以及葡萄糖在肝脏和肌肉中储存为糖原的信号增强脂肪氧化。Van der Beek等人报道,健康超重男性(n = 6)远端结肠乙酸输注在2小时后脂肪氧化增加25%,而安慰剂组无变化。在后续研究中,这些研究人员向健康、血糖正常的超重男性(n = 12)直肠输注SCFA混合物,在空腹状态下观察到随后两小时内能量消耗和脂肪氧化显著增加,这些变化与血浆乙酸的变化直接相关,但与血浆丙酸或丁酸的变化无关。推动这些变化的并非乙酸本身的氧化,而是数据表明乙酸转化为乙酰辅酶A时改变了AMP(一磷酸腺苷)/ATP比率,而这种AMP/ATP比率的可能升高激活了代谢的关键调节因子AMPK(AMP活化蛋白激酶)。AMPK通过直接结合腺嘌呤核苷酸来“感知”细胞能量状态,并发挥恢复能量平衡的作用。AMP/ATP比率升高表明能量状态低,AMP与AMPK亚基的结合促进AMPK的磷酸化/激活,进而重新定向代谢以刺激ATP产生并减少ATP利用。AMPK激活脂肪酶以释放脂肪储备中的脂肪酸,进入TCA循环进行ATP合成。葡萄糖摄取通过AMPK诱导的葡萄糖转运蛋白1型和4型(GLUT1和GLUT4)向细胞膜转位而增强,促进葡萄糖处置(下文讨论)。AMPK还抑制脂质合成、糖异生和蛋白质合成以限制ATP消耗。在临床前试验中,口服乙酸(10.5 mg/kg)在2分钟后使大鼠腹肌中AMP/ATP比率升高近3倍,并在乙酸注射后3分钟和10分钟观察到肌肉中磷酸化AMPK增加。在衰老大鼠中,口服乙酸注射(50 mg/天,持续20周)比仅接受水注射的对照组大鼠比目鱼肌中磷酸化AMPK水平升高。乙酸处理还减轻了与年龄相关的耗氧量和能量代谢下降,并降低了肌内脂质积累。尽管这些临床前试验前景广阔,但仍需在患者人群和健康成年人中进行充分把握度、长期持续时间的RCT,以充分理解AMPK在促进健康中的作用。
3. 脂肪氧化
在大鼠和牛肝细胞中,乙酸处理增加了AMPK磷酸化,上调了脂质氧化基因的表达,并降低了生脂基因的表达。在体内,Kondo等人观察到,与假对照组相比,高脂饮食小鼠胃内给予0.3%或1.5%乙酸6周,体重增加显著减少(-26%),脂肪量增加减少(-23%)。在乙酸处理的小鼠中,参与脂肪酸氧化的几种酶(例如过氧化物酶体增殖物激活受体α[PPARα]、酰基辅酶A氧化酶[ACO]、肉碱棕榈酰转移酶1[CPT1]和产热蛋白解偶联蛋白2[UCP2])的肝脏基因表达显著上调16-60%。为解决AMPK激活在这些发现中的作用,研究人员证明,在人肝癌细胞系中敲低α2 AMPK基因表达消除了乙酸处理对PPARα、ACO、CPT1和UCP2基因表达的影响。在受控条件下,Liu等人检查了皮下注射乙酸(2 g/kg,持续四天)对兔肝脏、腿部肌肉和脂肪组织中脂质代谢的影响。在骨骼肌中,与对照组相比,乙酸处理显著增加了CPT1和PPARα的mRNA水平,以及脂肪酸结合蛋白和脂肪酸转运蛋白的水平。此外,在注射乙酸的家兔脂肪组织中,CPT1和PPARα的基因表达显著升高;然而,在肝脏中,乙酸处理使PPARα基因表达下降,而CPT1基因表达升高。乙酸处理显著提高了肝脏和脂肪组织(而非腿部肌肉)中的磷酸化AMPK,并且乙酸处理相对于对照组降低了肝脏和肌内脂质含量。在一项纳入155名健康超重成年人(25-60岁)的RCT中,Kondo等人检查了醋摄入(每天0、750和1500 mg乙酸,持续12周)对身体脂肪指标的影响。通过计算机断层扫描在第四至第五腰椎水平测量横断面腹部内脏脂肪面积(VFA)和皮下脂肪面积(SFA)。12周后,两个乙酸组的VFA和SFA均显著降低,而接受最高剂量乙酸组的参与者总脂肪面积减少3.5%,而对照组总脂肪面积增加1.0%。乙酸组总体重下降1.2-1.9 kg,而对照组增加0.4 kg。基于先前在高脂饮食小鼠中的临床前数据,研究人员假设乙酸摄入通过AMPK激活刺激肝脏脂肪酸氧化,从而减少内脏和皮下脂肪体积以及总体重。然而,这种联系仍是概念性的,因为AMPK对脂肪细胞脂解的调节是复杂的,并且可能根据生物学环境对激素敏感性脂肪酶产生抑制作用。直接检查醋/乙酸摄入与肥胖和体重的其他RCT很少。相反,高纤维饮食的研究可被视为乙酸摄入与肥胖之间关联的证据,因为这些饮食刺激微生物发酵(提高内源性乙酸水平)。众所周知,采用高纤维饮食与较低体重和体重减轻相关。在2020年的一项系统评价和荟萃分析(62项人体试验,n = 3877)中,Jovanovski等人得出结论,在随意饮食中添加粘性纤维(中位剂量为每天8 g粘性纤维,中位持续时间为8周)与对照组相比,体重减轻(-0.33 kg;95% CI: -0.51, -0.14 kg;p < 0.05)。在关注肠道微生物群和SCFA水平方面,Mayengbam等人进行了一项针对超重/肥胖成年人(n = 53)的RCT,检查高纤维摄入(每天15 g豌豆纤维,持续12周)的生理效应。每天摄入豌豆纤维与肠道微生物谱的适度改变相关,表现为Lachnospira丰度显著增加。高纤维组中粪便乙酸的升高是研究期间SCFA的唯一显著变化,且乙酸升高与Lachnospira丰度直接相关。此外,研究期间体重变化与Lachnospira丰度呈负相关。Bang等人使用人粪便微生物群作为发酵模型在体外观察到类似结果。在该模型中,果胶发酵期间粪便微生物组成最显著的变化是Lachnospira丰度增加。此外,孵育6-12小时后乙酸浓度显著升高,而同一时期内丙酸或丁酸变化很小。
4. 葡萄糖处置
AMPK激活还刺激细胞葡萄糖摄取和氧化。葡萄糖转运蛋白GLUT4主要在骨骼肌和脂肪组织中表达,负责葡萄糖跨细胞膜转运。受到刺激时,细胞内GLUT4储存囊泡经历胞吐作用至质膜,并快速摄取葡萄糖进入细胞。胰岛素在葡萄糖处置中的作用主要通过胰岛素刺激的GLUT4向细胞表面转位实现;然而,乙酸也通过AMPK激活刺激该过程。在大鼠L6成肌细胞的时间过程研究表明,添加0.5 mM乙酸后,细胞AMP水平在2分钟内升高,AMPK磷酸化在5分钟内升高,细胞表面GLUT4表达在10分钟内升高。用AMPK抑制剂(化合物C或araA)预处理细胞完全抑制了这些乙酸诱导的变化。在高血糖肥胖OLETF大鼠中,乙酸注射(52.5 mg/kg,持续27周)与注射水的对照组OLETF大鼠相比,腹肌中脂解基因的mRNA水平无影响;然而,乙酸处理增加了OLETF大鼠腹肌中肌红蛋白和GLUT4基因的转录本。进一步分析显示,腹肌中AMP含量增加3倍,这与乙酸给药后3分钟内AMPK磷酸化增强相关。这些结果与上述Liu等人的结果相矛盾,后者中乙酸给药未激活兔腿部肌肉的AMPK。这种差异可能与特定肌肉特征有关。Park等人证明了乙酸补充在雌激素缺乏的切除卵巢雌性大鼠中具有肌肉特异性效应,这些大鼠每天可进入跑轮以促进自愿运动,持续13周。(注意,雌激素通过钙/钙调素依赖性蛋白激酶2激活AMPK。)试验结束时,比目鱼肌中磷酸化AMPKα与AMPKα的比率无显著乙酸驱动的差异;而腓肠肌中该比率显著升高。AMPK激活的这种差异可能与不同肌肉之间的纤维类型差异有关。在患有2型糖尿病的活跃成年人(其他方面健康且未用药)中,Mitrou等人通过导管插入桡动脉和对侧前臂肌肉的肘前静脉,检查了乙酸摄入对葡萄糖处置的影响。在这项交叉RCT中,参与者摄入1.8 g乙酸(以醋稀释于水中)和含75 g碳水化合物的测试餐或安慰剂。餐后监测血糖变化5小时。与对照组相比,乙酸处理阶段餐后期前臂肌肉的葡萄糖摄取显著增加(+32%)。此外,与对照组相比,乙酸处理阶段餐后高甘油三酯血症显著降低(-9%)。本研究未检查乙酸处理期间葡萄糖处置增强的潜在机制,多种机制可能有助于这些发现,如胃排空延迟或胰岛素效应;但这些数据与临床前数据一致,表明乙酸激活AMP,导致肌肉细胞表面GLUT4表达增加。近几十年来,醋摄入对血糖的有利影响已在健康成年人和2型糖尿病患者中得到记录。四项独立的成年人荟萃分析一致得出结论,醋摄入可能是改善血糖控制的有用辅助工具。最新的荟萃分析(25项研究,涵盖1320名参与者)显示,糖化血红蛋白显著降低(-0.91%;95% CI: -1.62至-0.21),这是评估过去三个月血液中平均葡萄糖水平的广泛应用的指标。荟萃分析表明,肥胖或糖尿病患者的糖化血红蛋白降低最为显著。然而,其中十二项研究存在高偏倚风险,特别是在随机化和盲法方面,且这些结果的显著性受到敏感性分析的影响。
5. 大脑健康
5.1. 线粒体能量学
鉴于线粒体在驱动细胞活动中的作用,以及大脑是最具代谢活性的器官之一,乙酸可能影响大脑代谢。星形胶质细胞占大脑组织总体积的40%之多,在空腹人类(n = 4)静脉输注1-13C标记乙酸后,通过磁共振波谱分析,星形胶质细胞利用乙酸满足静息时高达20%的能量需求。在健康的雄性Sprague-Dawley大鼠中,单次口服乙酸(三乙酸甘油酯;6 g/kg体重)在4小时时显著增加了脑磷酸肌酸(PCr)水平和PCr/Cr比率,而脑ATP水平未变。(注意,该口服剂量比临床试验中使用的剂量高20-200倍;然而该剂量在大鼠模型中未产生任何可检测的毒性。)PCr是一种高能磷酸盐储备,能以比氧化磷酸化更高的速率生成ATP。PCr通过在高能量需求时期(如睡眠剥夺、与学习/记忆相关的精神疲劳、涉及脑生物能量缺陷的精神疾病)提供“应激适应能力”来维持脑ATP水平。乙酸也可能直接促进氧化磷酸化。在离体无细菌小鼠的微胶质细胞中,Erny等人进行了一系列实验,确定微胶质细胞的代谢功能受乙酸控制。具体而言,复合物II,即连接TCA循环和电子传递链的关键线粒体酶,在无细菌小鼠中受损,而乙酸可逆转该损伤。脑能量代谢受损,表现为ATP水平降低和关键线粒体酶活性破坏,是创伤性脑损伤的突出特征。Arun等人报道,皮质撞击损伤引起的脑能量代谢损伤可被乙酸补充剂部分逆转,表现为损伤后四天受影响脑区ATP水平比对照组增加2.5倍。作者提出,乙酸转化为乙酰辅酶A通过直接提供促进氧化磷酸化的关键代谢物来补偿酶活性降低。在5xFAD小鼠(阿尔茨海默病(AD)的转基因模型)中,B?swald等人检查了菊粉补充对微生物群-肠-脑轴的影响。每天补充七周(1 cm明胶颗粒含1.6 g纤维,随意取食)后,纤维补充小鼠大脑组织中典型的淀粉样蛋白前体蛋白和β-分泌酶1(淀粉样蛋白生成中的限速酶)的升高几乎检测不到,而AD对照小鼠则明显升高。纤维补充的AD小鼠结肠SCFA水平相对于AD对照小鼠显著增加,这一变化归因于乙酸升高,因为这是研究期间两组之间唯一不同的结肠SCFA。尽管B?swald等人将有益效应归因于乙酸,但未阐明菊粉喂养小鼠斑块负荷减少的机制。线粒体功能障碍和ATP产生减少(乙酸被建议可逆转这些状况)与确诊AD患者尸检中的斑块计数及AD动物模型相关。此外,近期证据表明乙酸参与星形胶质细胞和神经元之间的代谢偶联。在大脑中动脉闭塞的小鼠模型中,Peng等人证明,相对于盐水处理的对照组,口服乙酸补充(2 mg乙酸钠/g体重,持续28天)增强了星形胶质细胞的葡萄糖摄取以及星形胶质细胞-神经元乳酸穿梭的激活,该系统为神经元提供星形胶质细胞来源的乳酸以驱动TCA循环。神经元中的乳酸积累也被证明可刺激蛋白质赖氨酸乳酰化,后者通过修饰组蛋白调节基因表达。在乙酸补充的动物中,大脑中动脉闭塞引起的脑损伤得到缓解,这表现为存活率提高、梗死面积减小和认知障碍逆转。此外,Peng等人访问了公开的欧洲血统全基因组关联研究(n > 198,000名成年人),并使用连锁不平衡评分回归分析报告了血液乙酸与缺血性卒中之间的负相关。在老年卒中患者(n = 37;>65岁)中,Yuan等人注意到血液乙酸与血管内皮生长因子(患者存活和神经恢复的指标)呈正相关。在经受远端大脑中动脉闭塞手术的老年雄性C57BL/6小鼠中,Yuan等人注意到术前三天从健康年轻或老年小鼠进行粪便微生物群移植对卒中恢复有不同的影响,这直接与供体粪便中的乙酸浓度相关。年轻供体的粪便乙酸比老年供体高约40%,这反映了接受年轻或老年粪便微生物群移植的卒中小鼠血液乙酸水平的差异。同样,卒中后28天,接受年轻粪便微生物群移植的卒中小鼠皮质半暗带微血管密度比接受老年移植的高约30%,卒中后功能指标的改善也遵循相同模式。早期在转基因小鼠模型中的研究提供了证据,表明微生物来源的乙酸通过补充乙酰辅酶A驱动TCA循环来负责这些保护效应。这些观察是相关性的而非因果性的,但支持未来临床研究以阐明口服乙酸补充在卒中恢复中的潜在健康益处的必要性。有两项针对健康成年人的小型初步RCT显示出每日醋摄入对情绪状态和抑郁评分的有希望的效果。在COVID-19封锁期间,随机分配到液体醋组(每天摄入1.5 g乙酸,持续四周)的大学生自我报告的抑郁评分平均改善27%,而摄入商业醋丸(每天摄入0.015 g乙酸,持续四周)的对照组抑郁症状略有恶化(p ≤ 0.006)。这是一项小型(n = 27)开放标签研究。然而,药丸具有强烈的酸/醋气味,参与者不知道液体和药丸治疗之间乙酸含量的巨大差异。在采用类似方案的后续研究(n = 28)中,再次注意到液体醋摄入(每天2.95 g乙酸,持续四周)后抑郁症状的改善,而醋丸摄入则无此改善。对基线及第四周采集的血液样本进行的代谢组学分析以及生成的KEGG通路图显示,在使用错误发现率方法进行多重比较校正后,烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)至烟酰胺通路显著上调。尽管本报告未直接测量,但NAD补救通路与sirtuin-1激活相关,如下所述,sirtuin-1激活促进线粒体能量学。
5.2. 乙酰化/去乙酰化反应
蛋白质和氨基酸乙酰化是一种可逆的翻译后修饰,其中乙酰辅酶A的乙酰基被转移至N末端或赖氨酸残基,改变代谢物功能以满足多种代谢需求。乙酰化/去乙酰化反应在所有细胞中广泛存在,其普遍性与磷酸化/去磷酸化反应相当,控制代谢活动,并受乙酰辅酶A(作为乙酰供体)的可用性和去乙酰化酶活性的平衡调节。同时,乙酰辅酶A/乙酸比率作为能量稳态的营养感应系统,影响乙酰化/去乙酰化反应,从而影响小鼠模型和人类中广泛的酶活性。乙酰辅酶A水平升高表明能量充足并促进乙酰化;而在能量应激时期,肝脏从脂肪酸产生乙酸并发送至肝外组织,尤其是大脑,以供应能量产生。在这种背景下,作者提出乙酸在应激时期扮演“酮样”角色以供应大脑能量。Sirtuins是哺乳动物系统中主要的去乙酰化酶家族,由七个NAD依赖性去乙酰化酶组成。Sirtuin 3(SIRT3)是大脑等线粒体含量高的组织中的主要去乙酰化酶,其活性促进神经保护活性和线粒体能量学。例如,在细胞培养线粒体中,SIRT3去乙酰化酰基辅酶A短链合成酶2,增强乙酸转化为乙酰辅酶A的能力,从而促进TCA循环和ATP产生。在小鼠模型中,与脑损伤或神经退行性疾病相关的应激源产生炎症环境,阻断SIRT3,导致线粒体不稳定和ATP产生减少。近期临床数据显示帕金森病(PD)患者中SIRT3浓度降低,并且使用PD小鼠模型,研究人员能够将SIRT3的降低与多巴胺能神经元变性相关的线粒体功能障碍联系起来。类似地,在诱导抑郁样综合征的14天慢性束缚应激模型中,SIRT1活性被阻断,这种缺陷与线粒体能量产生减少相关。在大鼠中,乙酸补充被证明在30分钟内将组织乙酰辅酶A水平提高两倍,且越来越多的证据表明膳食乙酸可减轻神经炎症并通过TCA循环促进能量产生。乙酰化氨基酸N-乙酰天冬氨酸(NAA)是中枢神经系统中仅次于谷氨酸的第二丰富氨基酸。它在线粒体中由天冬氨酸和乙酰辅酶A结合产生,由天冬氨酸N-乙酰转移酶(aspNAT)催化。NAA可自由地从神经元移动到产生髓鞘的少突胶质细胞,并经天冬氨酸酰基酶(ASPA)去乙酰化后,NAA作为乙酸来源促进脑能量学和髓鞘的产生。因此,NAA被认为是大脑中的能量储存库和认知及高级脑功能的关键促进剂。Varfolomeev等人利用人脑功能磁共振成像和核磁共振技术,巧妙地将脑刺激(例如对外部刺激的血流动力学反应)与NAA的去乙酰化联系起来。NAA还可与氨基酸谷氨酸结合形成神经肽N-乙酰天冬氨酰谷氨酸(NAAG),这是一种神经递质和神经调节剂。NAAG在调节谷氨酸释放中发挥关键作用,从而有益于与谷氨酸能信号过度兴奋引起的兴奋性毒性相关的神经退行性疾病。NAA合成减少与小鼠模型和人类中的神经退行性疾病(包括阿尔茨海默病和帕金森病)相关,这是NAAG水平降低的结果。Canavan病是一种罕见的常染色体隐性遗传病,由编码ASPA的基因突变引起;因此,NAA的去乙酰化受到影响。Canavan病的主要特征是在早期发育期间缺乏适当的髓鞘形成,导致快速神经衰退。一项临床前研究表明,向震颤大鼠幼崽(Canavan病大鼠模型)口服乙酸(以三乙酸甘油酯GTA形式)在四个月后显著改善了跑步机表现,以及在生命后期改善运动和探索能力。运动功能的改善与 cerebellum/脑干和脊髓空泡化减少呈正相关。在两名患有Canavan病的婴儿(8个月和12个月大)中,GTA治疗未改善运动功能;然而,GTA剂量耐受性良好,其中一名儿童在治疗4.5个月后轴向和肢体肌张力明显改善。研究人员建议未来对三个月以下的患者进行研究,以评估这种治疗方法的长期疗效。
6. 醋作为乙酸的膳食来源
自古以来,醋一直是全球美食的关键成分。可能是当葡萄酒暴露在空气中时偶然发现的,醋的价值最终被认识到用于食品保存和健康。醋的生产是一个两步生物过程,其中来自水果或谷物的糖被酵母加工产生酒精和二氧化碳。醋杆菌科(Acetobacteraceae)的乙酸细菌将酒精发酵产生乙酸。历史记载表明,现代医学之父希波克拉底在公元前400年左右广泛使用醋来预防手术部位感染和帮助伤口愈合,这反映了乙酸的广谱抗菌和防腐特性。他还开了一种醋和蜂蜜的补品,称为oxymel,用于治疗咳嗽和呼吸系统疾病。早在1700年代,醋茶就被用于治疗糖尿病。在1800年代,一种流行的醋饮料Switchel被认为在炎热天气劳动时可以缓解口渴和疲劳。这些民间疗法可能具有与乙酸代谢相关的科学合理性;然而,本综述中讨论的临床数据并非决定性,应谨慎看待。已发表的关于该主题的综述表明,醋对血糖和脂质调节及体重减轻的影响可能由乙酸驱动。口服乙酸剂量在500-750 mg范围内,相当于2-3茶匙液体醋,在健康成年人和糖尿病患者中显示出抗血糖效应,基于几项小型初步RCT。较高剂量(每天1500-3000 mg,持续一段时间)已被证明可降低空腹血糖浓度以及降低血液甘油三酯和胆固醇、血压和肥胖。近期一项纳入25项成人临床试验的荟萃分析得出结论,醋摄入可能对心脏代谢危险因素产生有益影响,并报告了2型糖尿病成年人的效应量最高,而健康成年人或肥胖成年人则较低。较长持续时间(>12周)的研究效应量也一致较大。因此,醋摄入改善健康结果的功效可能取决于个体代谢特征和使用持续时间。由于醋本质上是含有4%至8%乙酸的含水液体,所有商业醋都是乙酸的来源。醋的酸度在标签上标明,可以计算给定测量的乙酸含量。例如,5%酸度的醋每汤匙(15 g × 0.05)含750 mg乙酸。作为调味品食用时,每份醋的量(w/w)可能从莳萝泡菜的20%到商业油醋汁调味酱的27%和黄芥末的40%不等。康普茶等发酵产品可能是乙酸的来源,尽管这些水平可能因发酵方法而异。最近一项针对健康成年人的RCT未观察到组间在人体测量、代谢或免疫参数方面的差异,干预为每天16盎司康普茶(75 mg乙酸)持续8周。然而,另一项针对超重成年人的RCT记录了茶组与对照组相比,在12周干预(每天200 mL康普茶含680 mg乙酸)后炎症谱的有利变化和口腔微生物群落多样性的增加。重要的是要认识到醋和其他发酵产品含有多种生物活性化合物,如多酚和有机酸,反映了基础产品的成分,这些化合物可能在摄入这些食物时部分负责有益结果。与在醋中稳定的乙酸含量不同,这些生物活性物质的含量因醋类型和发酵过程而异,进一步复杂化了临床数据的解释。例如,在一份报告中,强抗氧化剂多酚没食子酸在工业方法(例如,使用浸没式培养发生器和高速度曝气,数小时内快速发酵)生产的苹果醋和葡萄醋中的含量分别为0.8和6.0 ppm。然而,对于手工苹果醋(例如,缓慢自然表面或桶发酵,耗时数月或数年),没食子酸含量为61.2 ppm。当以最多两汤匙的剂量食用时,一项系统评价(审查了十三项试验,涉及近500名参与者)得出结论,醋摄入似乎是安全的,尽管胰岛素依赖型糖尿病患者应注意低血糖发生频率可能增加的风险。近期一项涵盖1320名参与者、二十五个试验的荟萃分析指出,所检查的试验中有三项报告了轻度副作用(咽喉和胃肠道不适)。醋不应未稀释食用,因为存在吸入肺部或刺激口腔黏膜的风险。在患有1型糖尿病和确诊糖尿病胃轻瘫的患者中,餐前摄入醋(30 mL)与饮水相比,通过超声测量,胃排空减慢37%(p < 0.05)。胃轻瘫的加重可能加剧这些患者的恶心、腹胀和疼痛、饱腹感和反酸症状。如果食物无法进入小肠,这种情况下的胃轻瘫可能危及生命。还有证据表明,定期以稀释饮料形式摄入醋可能对牙釉质产生不利影响。因此,由于缺乏大规模、长期的人体临床试验,每日补充醋的长期安全性仍未知。应谨慎,因为副作用的风险仍然存在。醋的味道对许多人不愉快,这可能推动了商业醋丸的流行,该市场预计到2031年将达到22.7亿美元。然而,许多此类制剂的乙酸含量低于40 mg,远低于临床试验中使用的量。乙酸丸目前未作为醋替代品销售,也很少有临床试验检查乙酸补充在人类中对本文所述健康益处的功效。一项早期研究比较了乙酸钠(提供750 mg乙酸)与液体醋(750 mg乙酸)对2型糖尿病患者碳水化合物负荷后2小时餐后血糖反应的影响。乙酸钠的抗血糖效应不到液体醋的三分之一。乙酸补充是否会放大上述乙酸对大脑和肌肉的全身作用在人类中尚不清楚。
7. 局限性与注意事项
本叙述性综述综合了多样化的文献,以提供乙酸、乙酸和醋摄入对与慢性疾病(包括肥胖、糖尿病和神经疾病)相关的健康参数代谢效应的总体概述。所讨论的大部分证据来自尚未在人类中复制的临床前试验。此外,迄今为止在该主题领域进行的RCT规模小、把握度不足且持续时间短,这些因素因统计功效降低、抽样误差增加以及无法可靠地将发现推广到更广泛人群而严重限制了数据解释。醋和乙酸/醋酸的剂量和配方在不同研究间有所不同,进一步混淆了解释。最后,作者长期以来对醋研究的关注可能被视为潜在的利益冲突或偏倚来源。希望这种对文献的解释为未来研究奠定基础,以阐明醋摄入在促进健康中的作用,并作为补充常规医疗治疗的营养干预措施。
8. 结论
乙酸在细胞代谢中具有重要作用,通过促进组织能量学、健康脑功能和稳定血糖浓度来实现。乙酸在组织内源产生,为人类静息时提供6-7%的能量消耗。此外,乙酸是肠道微生物群产生的最丰富的后生元,其共轭碱乙酸是全身循环中的主要短链脂肪酸。乙酸在宿主稳态中具有关键作用,作为骨骼肌的代谢底物和中枢神经系统中的信号分子。醋是乙酸的膳食来源,5%酸度每汤匙提供750 mg。新兴的临床研究在患者人群和健康成年人中表明醋摄入与健康益处相关;然而,这些文献稀少,且已发表的报告主要在美国和伊朗进行,并在研究质量、醋制剂和方案、结果测量和统计变异方面显示出高度异质性。需要设计良好、样本量大且持续时间长的研究来验证这些初步报告,并确定将外源性乙酸与健康结果联系起来的具体代谢过程。未来的试验可以解决乙酸和醋剂量的标准化;商业醋制剂之间的差异;肠道微生物群组成对个体反应的影响;个性化营养方法;开发基于乙酸的治疗制剂;以及识别生物标志物以监测治疗反应。