当前位置: 失血性休克 > 失血性休克定义 > 重磅史诗级消坦立乙酰半胱氨酸颗粒
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(本研究由百澳药物研究中心提供,编号:bio-G0Qfr2cGMuZl1Psh)本文属百澳大健康原创,欢迎分享,转载须授权!
百澳温馨提示:请注意身体健康第一章引言
消坦立
的主要成分是乙酰半胱氨酸,英文名称是N-acetylcysteine(简称NAC),乙酰半胱氨酸为L-半胱氨酸的乙酰化产物,也是一种氨基酸,安全性极高。NAC最初归为祛痰药类中黏液溶解药,现研究表明乙酰半胱氨酸不仅仅是一种粘液溶解药,其具有多种生物活性,主要还是一种抗氧化剂,因此常被用于药品和营养补充剂。NAC人类药物史上的一个重要的里程碑,它是最重要的抗氧素(即“抗氧化”的元素)。
NAC的作用主要分为两大部分:
1.祛痰2.抗氧化
NAC祛痰:NAC的祛痰速度远胜于中药,更胜于祛痰类的其它西药。在祛痰效果方面也是在其它药物之上,因为NAC是真正的痰液溶解剂:能直接溶解痰液,彻底破坏痰液成份的主要结构。NAC是唯一能使脓性痰液中的DNA纤维断裂的祛痰剂,不仅能溶解白色粘痰,也能溶解脓性痰。因此NAC在欧美迅速成为了用量最大的祛痰剂。
NAC抗氧化:NAC被认为是终极抗氧化剂,一切抗氧化剂都依靠NAC(生成谷胱甘肽)才能发挥功效,是世界上整个抗氧化系统中最关键的物质(在本彩页资料中有讲解)。NAC具有干扰自由基生成,清除已生成的自由基,调节细胞的代谢活性,预防DNA的损伤,调整基因的表达和信号转导系统,抗细胞凋亡,抗血管生成,抑制恶性肿瘤发展,抑制新生物的生成和转移等作用,而且在临床和实验中都得到了广泛的应用。
NAC的抗氧化应用又分为两部分:
1.临床应用2.生活应用
●临床应用:在治疗人体绝大部分系统的疾病方面,NAC都能起到预防,治疗或改善作用,因此被誉为“神奇药物”,“健康之源”等。除了快速有效祛痰,NAC具有整合解毒作用及肝脏细胞的保护作用而被大量用于综合治疗的基础上肝衰竭的早期治疗和药物中毒引起的急性暴发性肝衰竭(AcuteLiverFailure)的治疗等,NAC能有效治疗对乙酰氨基酚中毒所致的肝脏毒性损伤,现在已是治疗对乙酰氨基酚中毒的主要药物。其后又发现NAC能够有效清除活性氧的损伤,其抗氧化作用在COPD、IPF方面得到了广泛应用和重视。90年代大量的研究发现NAC在如艾滋病、癌症、药物及重金属中毒、心脏病,帕金森病以及吸烟损害等方面具有广泛的作用。临床多年研究,NAC可以直接保护整个人体系统,提高人体免疫力,因为无论是肺部,肝脏,心脏、脑部等人体部位都会受到NAC的保护。NAC具有多种药理作用,且新作用仍不断被探索发现。百澳医药研究中心科研人员已经发现NAC可以应用在绝大部分科室及疾病如肝炎、心血管疾病、神经系统疾病、胰腺炎等疾病,联合传统用药提高治病疗效,这一研究发现将为数量极为庞大的病患者带来福音,并有可能改变现有的医药目录分类。
●生活应用:
NAC常见的抗氧化生活应用有:
1.长期吸烟喝酒的人群常用NAC作为祛痰、消除烟毒物质、解酒去酒毒及增强体质;儿童祛除重金属,如排铅等;美白淡斑等。
2.其它应用如防辐射、运动员减轻氧化损伤、煤矿等重工业工人预防和治疗尘肺、支气管炎等职业病,也显现出突出的效果,越来越受到人们的欢迎。
NAC不只是祛痰药,它更大的作用在于抗氧化
“NAC与一般药物的最大区别是NAC是以增强体质的形式预防与治疗各类疾病;以预防为主,增强体质为辅助,以抗氧化为主要手段,从病源根本入手,最大化做到无损身体机能为前提去治疗疾病,是NAC的最大特色。”
第二章NAC祛痰专题
一、影响痰液消除的主要因素
1.影响痰液消除的最重要因素是痰液的粘稠度,而痰液的粘稠度增加主要是由于:
(1)痰中的粘蛋白(一种酸性糖蛋白,具有粘性)含量增加有关;另外,糖蛋白分子依靠不同的键(如二硫键、氢键等)交叉联接在一起,形成凝胶网。粘蛋白使粘液具有粘性,而且粘蛋白分子之间的交联则使粘液具有弹性,二者决定粘液的基本性质,其中弹性对粘液排出的影响更为重要。
(2)呼吸道感染时,由于大量炎症细胞的核破坏而产生的DNA(简称细菌DNA)亦使痰液的粘稠度显著提高,形成所谓脓痰,不易消除。细菌DNA通过钙离子与糖蛋白交联,融入到凝胶网中,抑制内源性蛋白水解酶的活性,使凝胶网不被分解而保持黏稠状态。
2.除了痰的粘稠度外:痰量、纤毛运动状况,以及呼吸道表面的凝胶层和水样层组成比例等因素都可以影响痰液的消除或排出。
二、祛痰关键:直接溶解痰液
因为影响痰液消除的主要因素是痰液的粘稠度,而痰液中的粘蛋白是造成粘稠度增加的主要原因,因此,消除粘蛋白的数量成为了祛痰的关键。
粘蛋白增加---痰液粘稠度增加---痰液难以消除
粘蛋白减少---痰液粘稠度减少---痰液消除
粘蛋白是一种蛋白质,具有一般蛋白质的特性。许多蛋白质需要二硫键维持其特定的高级结构和生物学功能。影响粘蛋白质结构的因素有疏水键、盐键、氢键、范德华力等,但仅仅破坏它们并不能使粘蛋白质彻底变性。物理因素如高温和放射线,化学变性剂如SDS、尿素、盐酸胍,能够破坏疏水键、盐键、氢键、范德华力,导致蛋白质理化性质改变和生物活性丧失。但是,这些变性剂并不影响肽键和二硫键,因而难以彻底破坏蛋白质的高级结构使蛋白质彻底变性。如果用还原剂如二巯基乙醇等,则可使蛋白质完全变性。当二硫键被断开还原为巯基基团时,蛋白质结构必然发生改变,可能完全或部分失去原有的生物功能。如果一种药物能使痰液中的粘蛋白的二硫键裂解,这种药物就叫痰液溶解剂。
二硫键,即S-S键,是2个巯基被氧化而形成的-S-S-形式的硫原子间的共价键。二硫键的形成使蛋白质的一级结构(含有蛋白质高级结构的信息)更为紧密。另外,二硫键使粘蛋白质与其它粘蛋白质交联形成凝胶网,二硫键不但增加粘蛋白的数量(使痰液粘性加重),而且加强了粘蛋白之间的连接(使痰液更难以消除),因此破坏二硫键就能破坏粘蛋白的高级结构,彻底变性,也就成为了消除粘蛋白和化痰的重点。
巯基,巯基又称氢硫基。是由一个硫原子和一个氢原子相连组成的一价原子团,结构式为:-SH。带有巯基的化合物最常见的是半胱氨酸、谷胱甘肽以及含半胱氨酸残基的各种蛋白质。20个基本氨基酸里只有半胱氨酸含一个巯基,半胱氨酸残基中的巯基是所有蛋白质氨基酸残基中最活泼的基团,在体内参抗氧化、亚硝基化和巯基-二硫键交换等多种重要生理反应。
1、应用NAC前的粘蛋白:除了巯基,一般物质因素无法破坏二硫键,因此无法彻底使粘蛋白变性,难以达到祛痰的目的
2、应用NAC后的粘蛋白:二硫键被加氢还原成两个巯基,粘蛋白彻底变性,痰液化解。
重点课题:“直接溶解痰液”介绍
1.主流祛痰药分类
要理解直接溶解痰液,应该先要了解祛痰药的分类。按照作用机制的不同,祛痰药主要分为三大类:
(1)粘液分泌促进药(恶心性祛痰药、刺激性祛痰药):使痰液变稀,易于咯出。
恶心性祛痰药:增加呼吸道分泌,使痰液变稀,易于咯出。
刺激性祛痰药:刺激呼吸道粘膜,增加腺体分泌,使痰液变稀,易于咯出。
(2)粘液调节剂:激支气管粘液腺,增加中性粘多糖的分泌,减少酸性粘多糖的合成并促进其代谢,从而使呼吸道粘液的理化性质趋于正常,利于排出。
(3)粘液溶解药:使痰液中粘多糖、粘蛋白和DNA断裂,降低痰液粘稠性。
粘液(痰液)溶解药与其它类型祛痰药的最大区别是:粘液溶解药是通过直接破坏痰液分子结构而降低痰液粘稠性,而其它祛痰药通过间接方式降低痰液粘稠度,效果大打折扣。
举个例子:一个地下水道水管被垃圾堵塞了,那么有两种方法清除这些垃圾,第一种是用水去冲这些垃圾出去,第二种用一些特殊物质可以直接溶解这些垃圾,那种方法更快更有效果呢?当然是第二种方法了。通过稀释痰液的方式就如第一种方法,通过直接溶解痰液就如第二种方法,所以直接溶解痰液是更快更有效,是最先进的祛痰方式。2.理解真正溶解痰液
狭义上讲,物质由固相转变为液相的过程,叫做“溶解”。广义上,溶解就是凝固的相反过程。在粘蛋白的例子中,二硫键使粘蛋白的结构巩固,是一种凝固现象,而把二硫键打断能破坏粘蛋白的高级结构进而降低痰液粘稠度就是反凝固行为,因此被称为溶解痰液。有些祛痰药物如氨溴索可以作用于支气管腺体,促使粘液分泌细胞的溶酶体酶释出,从而使痰液中酸性蛋白的多糖纤维素裂解,这种作用机制在某种程度上也可以被称为溶解痰液,但不是真正的痰液溶解,因为不能破坏粘蛋白的二硫键,而且是间接减低痰液粘稠度,祛痰效果及速度将大打折扣,因此一般来说,痰液溶解药是指具有巯基(-SH)能直接断裂粘蛋白二硫键的药物。
直接溶解痰液的重要性
以乙酰半胱氨酸为代表的粘液溶解剂,除了上述提到祛痰效果最佳之外,并具有如下优点:
1.治疗慢性支气管炎,肺炎,肺结核,肺气肿,慢性阻塞性肺等疾病效果好。
2.直接溶解痰液非常适用于儿童,因儿童本身不会有咳痰能力,所以必须用药物溶解痰液使痰液在体内化为有益物质才能帮助儿童祛痰。
3.在不方便吐痰的环境,譬如汽车,火车,飞机或公众场合,粘液溶解剂能把痰液直接溶解而不必把痰吐出,无论是对个人形象,还是卫生及环境都起到了保护的作用。
*普及知识:什么是化痰?什么是祛痰?
祛痰,顾名思义就是把痰液去除的意思,这个行为可以包括稀释痰液,也可以是溶解痰液。而化痰,却更着重于溶解痰液,具有裂解,粉碎的意思。因此祛痰和化痰是两个不同的概念。
三、NAC是真正的痰液溶解剂:
NAC祛痰原理:支气管粘膜杯状细胞分泌的粘液,组成成份是糖蛋白,粘蛋白和水,痰液粘稠的特性主要来自于糖蛋白。乙酰半胱氨酸中的巯基(-SH),直接断裂痰液粘蛋白中的双硫键(S-S),破坏痰液的三维结构,使粘蛋白分解,粘痰液化。还能使脓性痰中的DNA纤维断裂,无论对白色粘痰还是脓痰,均能起到溶解效应。
NAC是真正的痰液溶解剂,用活泼的巯基(-SH)围绕二硫键进行作用,攻破祛痰最关键点。作用主要分为三部分:
第一步:破坏粘蛋白分子内的二硫键
NAC是以其巯基(-SH)断裂痰液糖蛋白中的二硫键(S-S),直接破坏痰液的三维结构,降低痰液的粘稠性。
第二步:破坏粘蛋白分子之间的二硫键
NAC破坏多个黏蛋白分子之间的二硫键。使凝胶网断裂,减低痰液弹性,促进粘痰排出。
第三步:裂解脓性痰细菌
脓性痰的特性主要来自粘蛋白和细菌DNA的集合。NAC通过破坏细菌DNA,消除脓性痰的特性,因此完美解决脓性痰的问题。
NAC直接溶解痰液效力
★●体外实验发现:经NAC处理过的痰标本,粘稠度大大减低;即使37℃空气室温下暴露1小时,痰液粘稠度也不会增加;
●NAC可减低各种肺部疾病分泌物的粘稠度,包括对脱氧核糖核酸酶无效的肺气肿患者的脓性分泌物;
●研究发现:每1g干重痰含有mg蛋白和68摩尔的二硫化物,证实NAC通过巯基—硫键的互换作用起到溶解痰液效果;
●NAC可以溶解所有类型的肺病产生的痰液,包括因非脓性肺气肿产生痰液,用DNA酶治疗无效的案例;
●体外实验发现:NAC的粘痰溶解作用较生理盐水、表面活性剂以及酶都要强。NAC是唯一对稀薄痰/白粘痰和黄脓痰均具有强力作用的祛痰药。
AmRevRespirDis;90:-:Theinvitroreductioninviscosityofhumantracheobronchialsecretionsbyacetylcysteine
AmRevRespirDis.Nov;96(5):-70:Laboratoryandclinicalevaluationofthemucolyticpropertiesofacetylcysteine
★四、NAC其它祛痰机制
除了直接溶解痰液机制,NAC也具备提高纤毛的摆动能力、调节痰液、增加肺泡表面活性剂、抗炎症等机制。
※提高纤毛的摆动能力
通过改善粘膜性状(降低粘液稠度)给纤毛的快速摆动提供了理想的环境,从而加速废物在气道中的运送速度。
NACmg/天,AMB90mg/天对于纤毛运动的影响
(摘自Eur.J.Respir.Dis.Suppl.;:-5.)
※调节痰液
NAC对支气管腺体具有生化控制作用,通过改变腺体内酶的活性,分泌较低粘稠度的粘液,从而稀释浓稠的粘液。
※增加肺泡表面活性剂
形态学研究显示,在粘液凝胶层和溶胶层的界面上分布有一层肺表面活性物质,可作为润滑剂有利于凝胶层在溶胶层表面滑动。外源性肺表面活性物质还可促进粘液-纤毛转运的速率。
NAC可增加II型肺泡上皮细胞分泌表面活性剂;NAC可增加II型肺泡上皮细胞分泌活性(用电子显微镜对肺标本作记录),因此在肺泡上皮表面上的活性物质有所增加。
※抗炎症:减少细菌/病毒在呼吸道定植
NAC能抑制博莱霉索诱导的P选择素、IL-2、巨噬细胞炎症蛋白-2(MIP-2)、细胞因子诱导的中性粒细胞趋化因子(CINC)以及巨噬细胞炎症蛋白-1a(MIP-1a)的上调,从而抑制炎症反应及后期的纤维化过程。
NAC可明显减少流感病毒引起的NF-κB信号转到通路的激活和IL-8的释放,通过阻止NF-κB通路的激活而抑制转化生长因子(TGF-β1)、肿瘤坏死因子(TNF-a)、白细胞介素等致纤维化因子从而抑制炎症反应,体外实验过程中还发现NAC可以减少支气管细菌数量,阻止细菌、病毒等在支气管壁的粘附,促进细菌、病毒的脱落,使其易于排出。
NAC五重祛痰方式,祛痰更彻底
四、主流祛痰剂的作用机制比较
★越多表示作用越强
-表示无作用
NAC是机制最全面的祛痰剂,而且在祛痰各方面机制的能力都是强于其它主流祛痰剂;只有NAC具备直接裂解脓痰DNA的能力。
五、祛痰速度比较
乙酰半胱氨酸颗粒(消坦立)口服后迅速被吸收,原型药物代谢广泛,5-10分钟起效,达到最高血药浓度只需约30分钟(其它剂型略慢),而且分布快速、广泛。其它主要祛痰剂则要至少1小时,有的甚至需要4小时以上。
祛痰速度(由快到慢):
乙酰半胱氨酸颗粒乙酰半胱氨酸其它剂型其它祛痰西药中药食疗颗粒剂对祛痰效果及人体的影响
1.痰是出现在气管及肺部,当患者服用颗粒剂经过喉咙至肺部的时候,药物已经开始发挥效果,所以乙酰半胱氨酸颗粒(消坦立)祛痰的速度比其它口服剂型更要快,甚至比针剂还要快。颗粒在达到血药浓度峰值也比片剂和胶囊快,颗粒剂只需约半个小时,而片剂和胶囊则需1个小时或以上。
2.在治疗慢性支气管炎,IPF和COPD当中,由于病人要长期使用药品,如果药品是片剂或者胶囊,长期使用势必对胃肠道造成影响,而是颗粒剂就没有这些问题。
第三章抗氧化专题
一、引言
祛痰只是NAC作用中很少的一部分,它更大的作用在于其抗氧化功能,能对绝大多数人体疾病有预防,治疗或改善作用。NAC的抗氧化特点无其它药物可以代替,在所有抗氧化剂中扮演最重要的角色,因此被称为终极抗氧化剂。
二、抗氧化基础知识
自由基与氧化:自由基,也称“游离基”,是含有一个不成对电子的原子团。简单来说,自由基是一些带有多了一个负电子值含有氧原子的分子,例如:O2,H2O2,OH。由于原子形成分子时,化学键中电子必须成对出现,因此自由基就到处夺取其他物质的一个电子,使自己形成稳定的物质。在化学中,这种现象称为“氧化”。氧化会竞争迫害健康细胞的成对电子,产生电子转移的反应现象,这个化学反应可以统称为氧化,会使组织细胞失去正常功能,甚至破坏遗传DNA,造成突变引起癌症。氧化的例子:一个脱皮的香蕉暴露在氧气中,就会变黄并且腐烂;金属会被氧化而生锈;木质都会被氧化成朽木;这些都是氧化并受到自由基攻击的结果。可想而知,自由基对于人体的表面和内在的损害是巨大的,所以自由基被称为百病之源,根据现有的科学研究证实:与自由基相关的疾病,至少有一百多种以上,自由基会破坏各种细胞组织,例如脂肪的氧化作用会使血管硬化及引起心臟疾病,并促使细胞老化、死亡、免疫系统失调、癌症、糖尿病、老年痴呆、巴金森氏症、白内障、关节炎、皮肤松弛老化…等。自由基来源于两个渠道:一是在机体本身氧化代谢过程中不断产生;二是环境污染、辐射、抽烟,精神压力,不良生活习惯等等因素,也会不断产生自由基。人类生存的环境中充斥着不计其数的自由基,处于自由基的内外夹击中,无时无刻不暴露在自由基的包围和进攻中。
抗氧化与抗氧化剂:抗氧化顾名思义就是对抗自由基的意思,抗氧化剂就是能有效抑制自由基的氧化反应的物质,其作用机理可以是直接作用在自由基,或是间接消耗掉容易生成自由基的物质,防止发生进一步反应。抗生素(“抗病原微生物”的元素),“抗氧素”(“抗氧化”的元素)被视为现代医学的两大核心体系。
抗氧化剂分类:
?内源性抗氧化剂:在人体内的抗氧物质,只有在体内合成发挥抗氧作用的物质称为内源性抗氧化剂。谷胱甘肽是内源性抗氧化剂。
?外源性抗氧化剂:这些物质不能在人体内自行合成制造出来,这些外来有益物质要经过消化道血液进入人体而发挥预防或对抗疾病的能力,它们称外源性抗氧化剂。如大多数抗氧化剂维生素,番茄红素等。
三、谷胱甘肽
含有抗氧化功能的物质很多,大概有几千种,但是没有一个抗氧化剂的重要性能比得上谷胱甘肽。谷胱甘肽(Glutathione,简称GSH)是人类细胞中自然合成的一种肽,由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸组成。GSH是人体天然成份,存在于几乎身体的每一个细胞。人体内的GSH能够影响人体的每个系统特别是免疫系统的功能,事实上,生命依赖于谷胱甘肽,它是人类赖以生存的基本物质。GSH是人体内最强效的抗氧化剂,但其产量往往因为我们的起居饮食和老化因素而降减。GSH的重要性不亚于氧气,如果一个人体内GSH水平低就会得病,如果缺乏了GSH就不能生存。GSH被科学家誉为“大师级抗氧化剂”和“谷胱甘肽防御系统”。
谷胱甘肽为什么是世界上最重要的抗氧化剂?
1.谷胱甘肽是细胞内最有效的抗氧化物质,它天然存在于每个细胞内。由于脑细胞、神经细胞、血液细胞、内皮细胞下空间周围的细胞内都含有谷胱甘肽,所以它能及时清除身体任何部位的自由基,保持细胞的完整性,使人体保持健康。若没有谷胱甘肽,无节制的氧化会致使细胞崩溃。
2.GSH是一种免疫力调节剂。免疫反应(淋巴球的活性)的好与或,与GSH的含量息息相关,医学实验证实,当淋巴细胞内的GSH的量下降到只剩七成时,免疫反应就完全失效,功能就处在休克状态。
3.GSH是细胞内天然的抗氧化物,对细胞内的作用很显著。GSH是整个抗氧化系统的枢纽,具有使其他外源性抗氧化剂重新恢复他们功能上活性形式的作用。其他的抗氧化剂如番茄红素、虾青素、灵芝类、蜂胶、维生素C,E等都是外源性抗氧化剂,对细胞内的作用不是很显著,并且都需要有足够的GSH,才能中和自由基。外源性抗氧化剂必需是人体内谷胱甘肽的含量不能低于正常值的40%时才能发挥作用,能作用于人体的不同部位,基本上不具有系统性,也不能进入细胞内清除自由基,扫除自由基的功效是有限的。实验证明:当人体内谷胱甘肽水平低下时,所有外源性抗氧化剂将失去活性。
4.外源性抗氧化剂大都是身体内本来没有的东西,亦即体外之物(进入人体发挥作用后必需排除),它们能与人体内的自由基中和,这些氧化物后的物质,如果没有谷胱甘肽将它们还原成还原型抗氧化剂,就会成为体内新的拉圾,成为新的自由基!
5.GSH是一种强力的解毒剂。它大量的存在于肝脏之中,帮助排除我们每天接触的毒素,如菸害,辐射线,药物残余,重金属,农药等等。人体内各个器官的毒素主要是依靠GSH来清除的,一般药物只能排除表面毒素,而真正细胞内的毒素清除还要靠谷胱甘肽(GSH)。
以下是一些国外专家对谷胱甘肽的评价:
●“缺乏谷胱甘肽,我们根本不可能生存”(EarlMindell,R.Ph.,PhD)
●“谷胱甘肽是大师级抗氧化剂”(纽约SloanKettering肿瘤中心的Pinto博士)●“如果想要健康和长寿,就必须设法增加体内谷胱甘肽水平。体内谷胱甘肽浓度升高的人,预示健康好,并活得长久。”(JeanCarper博士在其一本畅销书“StopAgingNow”中指出)
●“GSH是人类细胞中的重要物质,它的浓度高低能够预测我们的寿命长短。GSH被称之为抗氧化剂的主宰,因为它控制着其他抗氧化剂的抗氧化能力,包括我们体内的维生素C,E等等,事实上,若没有GSH这个超强的抗氧化剂的帮助,我们是根本无法生存的。”摘自EarlMindell,R.Ph.D"你所应该知道的超级神奇抗氧化剂”(WhatYouShouldKnowabouttheSuperAntioxidantMiracle)
●"没有GSH,其他重要的抗氧化剂如维生素C,E就没有办法彻底的协助我们抵抗疾病"。摘自AllanSomersall,Ph.D.,M.D.,GustavoBounous,M.D.FRCS(C)所著“细胞抵抗力的重大发现”(BreakthroughinCellDefense)。
●"整体来说,没有其他的抗氧化剂会比GSH更重要的,因为它能调控以及启动细胞的免疫机能,而且它也是人体最重要的解毒成分之一。当GSH缺乏时,可能引起的疾病包括肝功能下降,免疫机能低弱,心血管疾病,提早的老化疾病,甚至死亡".摘录自LornaR.VanderhaeghePatrickJ.D.Bouic,Ph.D.所著的“治疗免疫机能”(TheImmuneSystemCure)一书。
四、NAC、半胱氨酸和GSH三者的关系
(1)谷胱甘肽(GSH)是由谷氨酸、甘氨酸和半胱氨酸组成的三肽。
(2)其中半胱氨酸(cysteine)的巯基是其最重要的功能基团。由于半胱氨酸结构中疏基团(SH)的电子供体作用,使得谷胱甘肽具有生物活性(故谷胱甘肽常简写为G-SH)。GSH的化学作用主要表现在-SH基,这一特异结构使GSH成为体内主要的自由基清除剂。
影响谷胱甘肽的合成主要因素有:半胱氨酸的数量,y-谷氨酰半胱氨酸合成酶(GCL)的活跃程度。在组成GSH的三个氨基酸中,半胱氨酸(cysteine)是促进GSH合成的关键,因为其它两个氨基酸从食物中都已经得到足够的来源,因此,半胱氨酸才是决定GSH合成的关键之所在。
(1)通过食物或独立服用谷胱甘肽(GSH),都不会提高体内和血液中的GSH浓度。直接服用GSH因为分子质量大,所以较难被人体吸收,就像不能把篮球塞进一个杯子的道理一样。唯一能够提高GSH浓度的途径,是由人体自行合成GSH。
(2)半胱胺酸是人体合成GSH所必须的原料,但半胱氨酸在人们的饮食中含量很少,而且即使补充半胱胺酸,并不能明显或快速的提高体内GSH的浓度;因为半胱胺酸的结构并不稳定,吸收及转换成GSH的效率并不高,尤其对于急需提高GSH浓度来达到解毒效果的病人来说,并不能收到的效果。
NAC能在人体内快速有效率的转化成谷胱甘胺酸。NAC的相对分子质量比GSH相对分子质量小,更容易进入细胞,脱乙酰基后成为GSH合成的前体半胱氨酸,促进GSH的合成,从而提高组织内GSH含量,增加体内GSH贮存。口服NAC成为提高GSH最佳方法。
*体外实验证实,细胞在含有NAC的生长介质中有很强的摄取半胱氨酸的能力,并很快利用其在细胞内进行GSH的生物合成。
小贴士
简单地说,GSH就如一把刀,半胱氨酸是这把刀的铁片(发挥主要功能),而其它成份(谷氨酸和甘氨酸)则为刀柄。
独立抗氧化:NAC中含有活性巯基(-SH),通过自身-SH氧化来还原生物大分子中的二硫键(SS),从而保护生物大分子活性;同时?SH具有失电子倾向,可以直接清除自由基如H2O2、?OH、O2-?等,以减轻其对膜蛋白及脂质的损害,使其功能得以维持。NAC可直接作用于自由基,无酶参加反应,无需像其他抗氧化剂需要在有酶的情况下才可起到抗氧化的作用。
独立抗氧化:直接作用于自由基(无酶参加反应);通过一个能与亲电子的氧化基团直接发生作用的自由巯基(亲核的-SH)而发挥独立抗氧化作用:
共同抗氧化:NAC能再合成具有生物活性的谷胱甘肽(GSH),提供的H+能恢复谷胱甘肽的还原状态,和GSH一起抗氧化。
唯一被权威学术机构包括:ATS,ERS,CRA,NHLBI等共同推荐的常规抗氧化药物(ATS:美国胸科协会ERS:欧洲呼吸协会CRA:中华医学会呼吸病学分会NHLBI:美国国家心肺血液研究所)
实际上,NAC在某种程度上,单独抗氧化发挥的效果比GSH好。如:NAC可以显著改善慢性重型肝炎肝衰竭时肝细胞解毒代谢功能,虽GSH也有相似功效,但相同摩尔剂量的NAC效果要优于GSH。戴锴等人在“N一乙酰半胱氨酸和还原型谷胱甘肽治疗重型肝炎的临床对比观察”的实验当中,得出结论与GSH组比较,NAC在减低重型肝炎患者的血清胆红素水平和改善凝血酶原活动度方面更具有优势。
下图是NAC和GSH的比较:
五、NAC抗氧化作用实例
NAC抗氧化作用分为两部分:1.临床应用2.生活应用
NAC抗氧化:临床应用实例
1.NAC与呼吸系统类病症(1)呼吸系统类病症:COPD
充分的证据表明氧化应激的增加与COPD密切相关。COPD现在被认为是一个累及多个器官的系统性疾病,氧化应激对身体的影响不仅仅在肺而是对整个身体系统都会带来影响。消坦立可提高中、重度COPD患者FEV、MEF,并可减少病情的恶化(加剧)次数。NAC可以保护a1-抗胰蛋白酶,使其避免被氧化失活。NAC主要从以下五点治疗COPD:
1.抗氧化,抗炎性损伤;2.强力祛痰作用;3.降低细菌的附着力;4.增加肺泡活性物质;5.提高免疫力
BRONCUS研究证明:
1.消坦立明显降低COPD患者病情恶化频率和复发机率
2.消坦立明显降低COPD患者的总体治疗费用
(2)呼吸系统类病症:IPF
特发性肺间质纤维化(IPF)以肺泡上皮衬液及炎症细胞中氧化负荷加重,GSH水平降低。NAC可通过脱乙酰基形成半胱氨酸,刺激GSH的合成。NAC治疗IPF作用机制:
◆有助于提高或保持支气管上皮衬液(ELF),支气管肺泡灌洗液(BALF)细胞中的GSH水平
◆NAC可消除HO、OH-、HOCL,并且可以抑制TNF-α、IL-1等细胞因子的产生,因而对肺泡上皮具有保护作用
◆NAC抑制前炎性和前纤维化信息的转导(如TGF-?),减少成纤维细胞增生,消弱细胞外基质形成的能力
◆NAC具有保护抗蛋白酶活性的作用。正常机体肺脏组织中a1-抗胰蛋白酶(a1-AT)、分泌性蛋白酶抑制物(SIPI)及a2巨球蛋白共同组成抗蛋白酶体系,以对抗蛋白酶对肺脏的损伤。抗蛋白酶的活性中心含甲巯氨酸,容易被活性氧灭活,导致该体系失活。NAC通过灭活活性氧,保护抗蛋白酶功能免受活性氧所抑制,维持该体系的平衡同时对弹性酶/抗弹性酶系统也具有保护作用,这一作用有利于阻止慢性阻塞性肺气肿、肺间质纤维化等疾病的发展。Behr等给予IPF患者大剂量NAC12周后,发现其肺功能明显改善。NAC推荐大剂量mg/d口服,作为抗氧化剂用于肺纤维化治疗。
IFIGENIA研究证明:
消坦立?明显降低IPF病人VC和DLCO的下降速度
(3)呼吸系统类病症:尘肺
尘肺又称矽肺是长期吸入含有游离二氧化硅(SIO2)的粉尘所致的以肺组织纤维性病变为主的疾病,又称为硅沉着病。患尘肺后,患者胸部有广泛的结节性纤维化,严重时影响肺功能,丧失劳动力。
尘肺与氧自由基、肺巨噬细胞的关系
目前对SIO2导致矽肺机制较为一致的观点是,当机体吸入大量SIO2时,一方面肺巨噬细胞(AM)会被SIO2氧化从而导致损伤(呼吸暴发和坏死、崩解),失去对肺部的保护能力,而且损伤的AM会合成并释放许多细胞因子和分泌各类活性介质,作用于特异的靶细胞(成纤维细胞和间质细胞),促进成纤维细胞增殖和胶原合成,最终引起肺纤维化;另一方面AM因被SIO2氧化而损伤,会产生大量氧自由基,从而损害肺组织结构和细胞。(相关实验:李成等在“煤的肺患者血中微量元素和脂质过氧化的改变”以及王明臣等在“煤工尘肺患者抗氧化状态的研究”实验表明:煤工尘肺的发与机体自由基代谢紊乱及氧化/抗氧化的失衡有关)。
NAC对治疗尘肺的作用机
1.增加肺泡表面活性物质分泌,加速SIO2的排出。
2.消除损伤的AM释放的一些细胞因子和活性介质。
3.清除活性氧并转化为机体重要生理性还原物质谷胱甘肽(GSH),维持细胞氧化还原电势稳定;消除自由基。
相关实验与数据NAC治疗尘肺的相关研究
“乙酰半胱氨酸雾化吸入在煤工尘肺并发呼吸系统感染治疗中的作用”证实在抗感染基础上应用乙酰半胱氨酸治疗煤工尘肺并发呼吸系统感染疗效好,安全可靠。
王海涛等在“N-乙酰-L-半胱氨酸对染矽尘大鼠肺间质成纤维细胞MMP2表达的影响”研究试验中,通过复制大鼠矽肺纤维化模型,结果显示,注入纳米二氧化硅(SIO2)粉尘后,MMP2蛋白和mRNA表达均明显增强。给予NAC后,MMP2蛋白和mRNA表达显著降低,NAC能抑制SIO2所致大鼠LFb的MMP2、MMP-9蛋白及mRNA表达的升高。
陈志军等在“大剂量乙酰半胱氨酸对矽肺患者血清中IL-6、TNF-α及肺功能的影响”研究中得出结论大剂量NAC治疗矽肺,能有效降低患者血清中IL-6,并改善肺功能。
陈志军等在“大剂量乙酰半胱氨酸对矽肺血清纤维化指标和T淋巴细胞亚群的影响”研究中得出结论大剂量NAC治疗矽肺,能抑制肺纤维化进程,并改善患者的免疫状态。
(4)呼吸系统类病症:ARDS,肺结核,支气管炎等
ARDS
急性肺损伤及急性呼吸窘迫综合症(ARDS):瑞典学者Laurent等研究发现,NAC可以部分补充激活粒细胞内还原型谷胱甘肽(GSH)的水平,从而减少中性粒细胞释放氧自由基的能力,降低氧自由基对肺组织的损害。法国学者Domenighetti等研究发现,给予NAC的急性肺损伤患者肺毛细血管内皮细胞中GSH的含量也明显增加,提示NAC对肺脏的保护作用可能还与NAC能保护肺毛细血管内皮细胞受到氧自由基的损伤,减少血管通透性有关。最近Fan等报道NAC及脂质体NAC均能降低ARDS大鼠跨肺清蛋白的流出,减少支气管肺泡灌洗液中性粒细胞数,同样说明NAC对ARDS具有保护作用。
肺结核
肺结核:年1月-年6医院收治单纯肺结核咳嗽、咳痰患者60例,随机分成两组,治疗组为抗结核药物+NAC,对照组单纯用抗结核药物。治疗30天后两组痰量减少起效时间、咳嗽起效时间有显著差异,发热改善起效时间及痰结核菌转阴方面有明显差异。说明NAC对肺结核的症状改善,尤其对肺结核咳嗽、咳痰治疗,有较大的临床价值。因此,NAC可以作为抗结核的辅助药物应用,可显著减轻患者症状。
支气管炎:
急、慢性支气管炎:采用双盲实验法,安慰剂做对照,名患者中对比唾液容积和粘度,镇咳和PEFR的研究表明,乙酰半胱氨酸比安慰剂疗效更显著,特别对急慢性支气管炎疗效好,另一公开监视研究,名患者参试验。每日mg乙酰半胱氨酸单剂量给药,以咳嗽、痰量、呼吸困难程度、顺应性和耐受性作为指标,观察发现,此药顺应性好,既有效又有良好耐药性,患者症状明显改善。
NAC和PM2.5
已知NAC能有效预防和治疗PM2.5的问题,请参考百澳出版的《特别专题:NAC与PM2.5》
NAC与抗肿瘤近十年来,美国国家肿瘤研究所化学家预防组发明了一些防癌药物,其中之一为NAC(N--乙酰-半胱氨酸)。许多研究显示,NAC可以减慢由毒素诱发的肿瘤生长。NAC还能预防吸烟的致癌作用。荷兰肿瘤研究所的VanZandwijk认为:“NAC是最有前景的化学预防肿瘤药物”。DeFlora总结了一项大的化学预防试验,证明了NAC和谷胱甘肽的肿瘤预防效果。
免疫系统内天然形成的抗肿瘤物质为肿瘤坏死因子(TNF)和白介素-2。葛兰素威康公司的研究人员认为,NAC是通过增加肿瘤坏死因子达到抗肿瘤的效果。实验小鼠注射肿瘤细胞之后,NAC可以抑制1/3以上小鼠的肿瘤生长。美国由他大学的科学家们用NAC刺激T杀伤细胞(T淋巴细胞的一种,司杀死致病源和肿瘤之职)内白介素-2的生成,成功地抑制了肿瘤的生长。
谷胱甘肽对免疫系统的作用之一是控制和平衡T淋巴细胞(一种白血球,具有免疫功能)的生长,以增强免疫反应。免疫功能受到抑制的人容易得肿瘤。一个很好的例子为Karposi’s肉瘤几乎只发生于免疫缺损的艾滋病病人。近来,肿瘤专家们形成一种治疗对策,称为‘免疫治疗’,采取各种方法刺激肌体的免疫功能,以期增强肌体自身防御肿瘤的能力。日本京都大学的研究人员应用NAC和细胞因子(二者均为免疫治疗剂)来治疗原发性肝癌。
NAC与心血管系统类病症动脉粥样硬化加拿大的大不列颠哥伦比亚大学以华商学者Cheng领导的一组研究人员观察胆固醇、谷胱甘肽水平与主动脉动脉粥硬化的关系,发现随着年龄的增长,谷胱甘肽水平逐渐下降,动脉粥样硬化容易发生的联系。近年来,心脏病的病因研究发现了二种与冠心病有关的危险因素,他们是LP(a)(脂蛋白)(a))和同型半胱氨酸血症。Gavish等人的研究显示:升高谷胱甘肽药物NAC能有效降低LP(a)水平。较大剂量(一日2-4克)的NAC可降低LP(a)50-70%。其他的作者应用较小的能够耐受的NAC剂量时,未能明显地降低LP(a)水平,但是NAC对动脉硬化仍显示有利的影响,如降低了坏的胆固醇水平和抑制自由基的形成。如果不重视自由基和脂质过氧化,动脉粥样硬化的过程会加速。伯明翰大学的研究人员对余名冠心病病人进行随机化的临床试验。服用抗氧化剂的一组病人心肌梗死的危险减少了47%。
胆固醇与动脉样斑垢形成动脉粥样斑垢形成是一个十分复杂的过程,而且需要经历多年后才引起症状。不同的脂质有不同的危险性。LDL(低密度脂蛋白)是坏的胆固醇,会引起斑垢形成。而HDL(高密度脂蛋白)是好的胆固醇,具有保护作用。有些因素可增加脂质的危险性,尤其是氧化负荷。氧化可引起脂肪变性。在人体的血流中,脂肪的这种变性称之为脂质过氧化。LDL经氧化变成氧化修饰的LDL后,才能粘附并沉集在血管壁内。导致脂质过氧化的罪魁祸首是自由基。研究人员已经发现引起心血管病的许多因素,脂肪氧化,尤其LDL氧化的生化改变是至关重要的一个原因。另外,炎症反应、血小板功能以及心肌的老化等正在进行广泛深入的研究。心脏病病人的氧化负荷过重作用也日益受到重视,自由基生物学已成为新的研究领域。数以千计的研究文章证明了动脉粥样硬化过程中氧化的作用,许多有关维生素和矿物质补充以预防和治疗心脏病的研究正在进行之中。加拿大和日本学者联合发表的一篇卓越的研究,他们分析了急性冠心病的氧化负荷作用后认为,在进行血管成形术、冠脉搭桥手术或溶解治疗之前,抗氧化剂的应用可以减少并发症的发生。
中风中风常分为脑出血和脑梗塞(脑血栓形成),后者是由于脑血管阻塞,引起脑细胞缺血坏死。当动脉血管壁变得狭窄时,所有的重要器官都会受到缺血的威胁。中风的治疗方法大致与冠心病相似,医师常采用药物或外科手术除去动脉斑垢,重建血流供应。脑组织缺血后血流的重新恢复可引起脑组织的进一步损害(称为在灌注损伤)。旧金山加州大学的研究人员发现,谷胱甘肽能够保护中风病人的这种损害。动物实验表明,谷胱甘肽水平降低的动物,中风所致的脑损害更为显著。而且,降低的谷胱甘肽会引起血管进一步的狭窄。
NAC在心脏重构上的应用NAC对于高血压心脏重构的作用研究还处于动物实验阶段。有研究显示NAC补充孤立心肌细胞内的谷胱甘肽,可消除TNF-A对心脏的有害作用。Bourraindeloup等通过动物实验,分析发现,血浆TNF-A浓度与心脏短轴缩短率的降低及心脏谷胱甘肽的缺乏显著相关。
发表在美国心脏病学杂志(AmericanJournalofCardiology)的一篇对心脏病学家的调查发现,44%的心脏病专家自己一直服用抗氧化剂。
MehtaJ.IntakeofantioxidantsamongAmericancardiologists.AmJCardiol.;79:-.
NAC与肝肝病学家熟知GSH(谷胱甘肽)对肝脏的重要作用。肝脏内GSH最为丰富。肝脏是人体最大的解毒器官,因而需要足够的GSH来保证其功能的执行。
肝脏的解毒分成两个步骤。首先,将解毒物质变成水溶液。然后,GSH将其结合和中和,并从胆道或肾脏排除体外。如果解毒的这两个过程发生障碍,毒物就积聚体内,疾病就会发生。
肝脏损害时肝细胞的GSH水平下降。对乙酰基酚(扑热息痛)过量引起的中毒性肝炎患者,应用NAC后,可迅速升高GSH水平,中和药物的毒性分解产物,并排除体外。肝炎时GSH的降低,常可引发疾病的加重和恶化。
酒精性肝硬化、病毒性肝炎、脂肪肝患者以及老年人中肝脏GSH合成减少。一些正在进行(尚未完成)的研究应用升高GSH的方法以改善这些病人的肝功能,甚至用于治疗爆发性肝衰竭病人。相信不久即能获得这方面的结果。酗酒者如果体内GSH水平降低,很容易引起肝脏损害。一些研究人员采用升高GSH的办法治疗酒精性肝病,应用这种方法后病人的临床症状和肝功能均得到改善。Weiss等人的人体组织培养研究发现,NAC具有抗病毒的作用。
慢性丙型病毒性肝炎的治疗效果不很理想。意大利学者Barbaro等人令人信服的研究证实:丙型肝炎病人体内GSH水平降低,提示GSH不足是干扰素治疗反应不良的原因。Belogui等人对丙肝病人的临床对照研究的结果表明,应用NAC升高GSH水平后,干扰素治疗反应得到增强。
病例报告
罗杰是一位血友病病人。年轻时因接受多次输血治疗而感染了丙型病毒性肝炎。由于担心抗病毒药物的不良反应,罗杰采用了非传统的治疗方法,包括草药奶蓟和姜黄、NAC和静脉GSH、健康的生活方式等,经长期的坚持治疗,肝功能恢复正常。
改善重型肝炎和肝衰竭:NAC可改善不同病因所致肝功能衰竭患者的生存率:(1)增加NO;(2)提高GSH;(3)调节淋巴细胞活性,抑制T细胞凋亡,逆转T细胞IL-2mRNA和IL-2活性介导机体免疫应答,使肝细胞的功能增强;(4)抑制重型肝炎患者血清IL-8、NO和sicAM-1水平,减少肝脏损伤。
抗乙肝病毒作用:郭树华等以NAC为对照,采用多中心,双盲、随机、平行对照试验,观察NAC对例乙型肝炎患者的疗效,治疗45d,结果在血清总胆红素、直接胆红素、凝血酶原活性、降黄等综合疗效试验组均要优于对照组。
*NAC用于药物性肝衰竭被英国药典和版收录,疗效和安全性得到肯定;*NAC是美国FDA唯一批准治疗AAP(乙酰氨基酚)中毒的药物;*美国肝病研究学会认定对乙酰氨基酚中毒的主要药物。重点:NAC治疗对乙酰氨基酚中毒
高剂量对乙酰氨基酚会耗尽肝脏中的GSH,导致肝细胞坏死,然而高剂量的补充NAC,便能够在0.5-1小时内,快速提高肝脏的GSH浓度,有效的挽回中毒者的生命,避免肝细胞的急性伤害。目前NAC是治疗对乙酰氨基酚中毒的特效解毒剂,已知它可以预防乙酰氨基酚中毒导致的肝脏损伤,以及放射性对比诱导肾病引起的肾衰竭。NAC是唯一被美国食品及药物管理局批准用于治疗醋氨酚中毒的药物。Smilkstein等观察了NAC作为一种解毒剂治疗醋氨酚中毒的例患者的作用,过量服用醋氨酚16h内开始使用NAC治疗无一例死亡。8h内使用,不论醋氨酚的最初浓度如何,NAC均可给予保护,若时间延误则疗效降低。年Keays等报道,对50例醋氨酚过量引起肝衰竭的患者,用NAC进行前瞻性随机治疗,治疗组25例,对照组25例,并对其存活率、凝血酶原活性及并发症发生率进行了观察,结果治疗组存活率为48%(12/25),对照组存活率为20%(5/25),两组间有显著性差异(P=0.);同时治疗组患者脑水肿发生率减低;低血压发生率治疗组明显低于对照组(P=0.)。治疗组没有任何副反应出现,因此认为NAC用于治疗醋氨酚过量致肝衰竭是安全有效的。
美国肝病研究学会(AASLD)年提出的急性肝衰竭处理意见,中华医学会感染病分会肝衰竭与人工肝学组与中华医学会肝病学分会重型肝病与人工肝学组联合提出的肝衰竭指南,均把NAC作为对乙酰氨基酚中毒的主要药物,提示该药具有独特而明确作用。
NAC与哮喘“N-乙酰半胱氨酸治疗难治性支气管哮喘40例”(林建华等)
目的:探讨难治性支气管哮喘治疗的新方法及疗效。
方法:所有患者均经吸氧、补液、抗感染,并给予静脉滴注氢化可的松、氨茶碱、雾化吸人沙丁胺醇溶液抗感染、平喘等常规治疗2周无效或效果不明显。在原内科常规综合治疗基础上,应用NAC10mg加入10%葡萄糖溶液ml,静脉滴注,30min内滴完,1~2次/d,1周为1疗程,连续3个疗程。
结果:本组40例全部临床治愈。
结论:加用N-乙酰半胱氨酸辅助治疗难治性支气管哮喘,疗效良好。
注:以上实验只供参考,在没有更多的实例之前并不提倡应用于治疗哮喘。NAC一些特点需要在治疗哮喘时应密切留意病情,详见封底。
NAC和眼、耳、鼻、喉咙和牙病白内障:谷胱甘肽研究之父---纽约康奈尔大学的Meister教授应用药物BSO来人工降低实验动物眼部的谷胱甘肽水平,动物即发生白内障。升高动物的谷胱甘肽,则可预防白内障的发生。Meister是实验表明升高谷胱甘肽水平能有效地延缓白内障的形成。
黄斑变性:研究发现,老年的黄斑变性者与体内谷胱甘肽下降水平以及不良的眼部保健有关。加州大学Cohen医师对黄斑变性病人测定血液谷胱甘肽水平,发现谷胱甘肽水平明显降低,表明谷胱甘肽可能具有预防和延缓这种疾病的作用。
青光眼:俄罗斯学者Bunin等人对上百例不同原因的眼部手术病人测定眼部谷胱甘肽水平,发现白内障和开角青光眼病人谷胱甘肽水平最低。而且,注意到即使在疾病早期,谷胱甘肽已经有所下降,说明及早地恢复谷胱甘肽水平可以预防和延缓疾病的过程。哈佛大学的学者研究不同的升高谷胱甘肽的药物对促进眼内液的流出和降低眼内压的作用。在局部应用利尿酸(一种利尿剂能降低眼内压)时,联合使用半胱氨酸,GSH和NAC,均显示增加了降压的效果,并且减少了利尿酸的不良反应。
鼻窦炎:NAC可有稀化粘液的作用,常用于治疗慢性支气管炎和囊性纤维化疾病。现在也用于治疗鼻窦炎,稀化鼻粘液,促进引流。NAC在稀化粘液时,增高谷胱甘肽水平,从而增强机体的免疫力,达到炎症的控制。美国、法国、意大利、韩国和斯堪的那国家的学者证明NAC和其它抗氧化剂具有治疗鼻窦炎的作用。
祛痰:在之前已有详述,这里我们了解到其实祛痰只是NAC众多作用的一小部分。
耳部感染:许多资料都充分证明自由基在中耳炎的病程中起着重要的作用。采用升高谷胱甘肽的方法(口服或者局部应用)均能有效地抑制组织的氧化负荷。麦Aarhus大学耳鼻喉科医师Ovesen等人通过穿刺的小管注入消毒的NAC液体,减少炎症的发生,预防疤痕形成。
噪音损害:密执安大学的Kresge听力研究所应用BSO降低谷胱甘肽之后,发现噪音诱发的听力减退更为严重。然后他们以药物来增加谷胱甘肽,听力损害的程度大大降低。
牙病:许多研究均证明了牙周炎的感染和炎症过程与自由基形成有关。目前的研究正在对牙周病者采用升高谷胱甘肽的方法以对抗自由基和增强免疫系统的功能。
耳聋和听力减退,药物或毒素引起的听力减退等等(请见百澳出版的NAC小册)。
NAC与抗AIDS作用目前普遍接受的HIV疾病的主要病理特征包括氧化应激导致细胞凋亡和辅助性T淋巴细胞CD4+的减少。NAC具有恢复淋巴细胞内GSH水平,降低自由基生成的作用,有助于恢复CD4+细胞的功能。HIV感染的个体的血液和组织中氧化反应增强,氧自由基的水平增加,以GSH为基础的抗氧化防御系统消耗,即使早在感染后3周无症状情况下,血浆中GSH的水平就已降低。GSH水平的降低使CD4+淋巴细胞内发生氧化应激,失去增殖功能,以及对抗原的反应能力和分泌白介素-2的能力,增加HIV的复制。一项研究在8例HIV感染者中使用高剂量NAC治疗6天,对NAC的作用从病毒学和免疫学方面进行了研究,结果5例免疫功能缺陷严重的患者CD4+淋巴细胞计数明显增加,HIVmRNA血浆水平降低,淋巴细胞增殖率增加,CD4+淋巴细胞内GSH水平增高,因而认为HIV感染者及严重免疫功能缺陷者短期高剂量使用NAC,在免疫学和病毒学效果上可能有治疗价值。
NF-kB在许多病毒的转录过程中起调节作用,也可与感染HIV的细胞核内的基因物质结合,而触发HIV的复制。病毒的复制又进一步增加细胞内肿瘤坏死因子A(tumornecrosisfactorA,TNF-A)的产生,后者又促进自由基的产生和激活NF-kB,由此进入病毒复制和自由基生成的恶性循环。还原性的巯基可直接影响这一循环,在GSH水平或巯基水平很低的细胞中,TNF-A所激活HIV的活性是增强的,加入NAC可以阻断NF-kB的激活,从而阻断这一循环。同时NAC也有直接抑制HIV复制所必需的逆转录酶的作用。
作为一种自由基清除剂,NAC可以还原中性粒细胞在杀灭靶细胞过程中所产生的次氯酸。NAC可通过保护中性粒细胞和巨噬细胞免受吞噬过程中所产生的自由基的损伤,而加强细胞内的杀微生物作用。在AIDS患者中,来自HIV跨膜糖蛋白的gp41羧基末端的慢病毒溶解肽1(LLP-1)对患者的神经和胶质细胞具有毒性作用,通过诱导乳酸脱氢酶的释放,导致神经的退行性变。有实验研究显示,NAC对LLP-1诱导的神经细胞的死亡具有保护作用,可以恢复细胞内GSH的水平,阻断线粒体的分解,对减缓AIDS患者神经系统的病变进展具有治疗作用。
年Herzenberg等人的一篇著名文章明确地指出,体内谷胱甘肽不足与HIV病人的存活降低有关。应用NAC可以延长HIV病人的存活时间。许多研究一致表明:艾滋病病人的升高谷胱甘肽的措施是一种值得推崇的联合治疗方法。研究证据显示,升高谷胱甘肽可以减轻艾滋病的全身耗竭表现,有时甚至可以完全消除全身耗竭的症状。病人的CD4淋巴细胞计数增加,而病毒负荷降低。一些大型的临床实验正在进行之中,这将证明谷胱甘肽是艾滋病的一种重要的辅助治疗手段。
NAC与神经系统及脑疾病近来的研究揭示了脑疾病二个重要的发现:
第一、受累的大脑组织之生化分析显示,脑细胞的损害与过度氧化负荷以及随之而来的自由基升高有关。
第二、脑疾病病人的脑组织内的谷胱甘肽水平显著下降。实验室和人体临床研究已经证明,升高谷胱甘肽水平能够预防脑细胞的损害和死亡,延缓病人脑组织的进一步损害,有些症状甚至可以消失。因而有望成为巴金森氏病、老年人痴呆等疾病的一种治疗方法。
例子:精神分裂症(常常是慢性的且难治愈的一种紊乱)患者脑中谷胱甘肽水平下降。BerkM等人在“N-乙酰半胱氨酸作为谷胱甘肽前体用于治疗精神分裂症--一项双盲、随机、安慰剂对照试验”中得出结论:辅助NAC是治疗慢性精神分裂症的一个安全且适度有效的增强策略。斯坦福大学—目前正在研究N-乙酰半胱氨酸对自闭症儿童的影响;明尼苏达大学—发现N-乙酰半胱氨酸对冲动控制障碍有帮助。
巴金森氏症
巴金森氏症是一种十分常见的致残性疾病,通常认为这是一种老年人的疾病。到达退休年龄时,每人中有一名患有本病。但是,一半的巴金森氏病病人在40岁时就发病了。巴金森氏病的一个突出表现为:在疾病之初期,谷胱甘肽水平降低了40%。南加州大学的一组研究人员的检查发现,晚期巴金森氏病人谷胱甘肽水平仅为正常人的2%。当然,目前还不清楚谷胱甘肽水平下降是巴金森氏病的原因还是一种表现。但是,已经有资料表明,增加谷胱甘肽水平,可以延缓病人脑组织的进一步损害,有些症状甚至可以消失。
由于发现巴金森氏病与自由基有关,研究人员应用大量的抗氧化剂进行实验研究。谷胱甘肽不仅具有卓越的抗氧化作用,而且巴金森氏病人黑质中谷胱甘肽含量十分的低,需要较大的补充。以色列研究人员的观察发现,升高谷胱甘肽水平比应有其他抗氧化剂(维生素C和E)更有效地减少巴多胺能的毒性。脑组织的正常功能是需要多巴胺的,但是,有时多巴胺却又对相同的脑组织产生毒性作用。这种矛盾的现象,解释了为什么应用升高L-多巴水平的药物(如息宁,含卡比多巴和左旋多巴)后,效果仅能维持几年,之后病情反而加重。
伦敦的巴金森氏病实验研究所的Jenner博士对谷胱甘肽在巴金森氏病中的作用作了广泛深入的研究。他们研究成果发现,在巴金森氏病的开始阶段,谷胱甘肽水平就呈现一致性的下降,而升高谷胱甘肽能预防神经的损害。
以色列的研究人员对神经细胞的多巴胺代谢进行研究,他们发现巴金森氏病病人的多巴胺水平下降,然后他们用抗氧化剂来预防多巴胺的降低,应用含有巯基的N-乙酰-半胱氨酸和二巯基化合物的效果明显。按照医学的谨慎性,他们的研究结论为:谷胱甘肽具有“明显的保护”脑细胞的作用。以上二项以色列的研究结果进一步证实谷胱甘肽能够预防和多巴胺诱发的脑细胞死亡。
其他的研究人员也观察了升高谷胱甘肽的治疗对巴金森氏病人的效果,并认为升高谷胱甘肽对巴金森氏病人有效。
N-乙酰半胱氨酸能减轻可卡因成瘾性
纽约(路透社健康专栏)7月26日——发表在《theAmericanJournalofPsychiatry》7月刊的一项研究结果显示,NAC可以抑制可卡因依赖的成瘾效应。(AmJPsychiatry;:-.)南卡罗来纳医科大学的PeterW.Kalivas博士和其同事对15名可卡因依赖的患者进行了一项交叉研究,主要是评估NAC对暗示诱导成瘾性的作用。结果显示,NAC治疗降低了成瘾等级和使用欲望,而且对照片中有关可卡因使用的情景也不再那么感兴趣了。目前正在进行一项双盲研究,来评估NAC对复发率的影响。此外,一些飞行员临床试验正在检测NAC对尼古丁和大麻成瘾的影响。
NAC与神经系统及脑疾病遗传、应激、毒素、感染性疾病以及药物等均可引起消化道疾病。谷胱甘肽能够保护口腔和唾液腺疾病---牙周病、口腔炎和牙根炎,也能预防食道和胃道部的炎症、溃疡病和肿瘤。在肝脏,谷胱甘肽可预防肝脏和胰腺的疾病。同样,也可预防大肠的炎症和肿瘤。
谷胱甘肽和胃部疾病:许多研究表明谷胱甘肽具有保护胃的作用。谷胱甘肽的保护作用包括对抗氧化负荷、毒素和致癌物的解毒以及增强免疫功能。升高谷胱甘肽的方法将成为治疗胃部疾病的一种辅助方法。
举例,对胰腺炎的治疗作用,Hyeyoung等研究发现运用抗氧化剂NAC能抑制大鼠胰腺炎(AP)时胰腺组织NF-kB的激活,使胰腺细胞内TNF-A和IL-6表达显著降低,从而改善AP的病情。法国Dusseldorf大学的Luthen成功地应用升高谷胱甘肽的药物来减轻急性胰腺炎的病情。
NAC与泌尿系统疾病前列腺疾病的发生和发展,与氧化损害和谷胱甘肽水平降低有关。补充谷胱甘肽可以预防前列腺癌变的发生,并且能延缓其进展。男性不育症也与氧化负荷谷胱甘肽不足有关,提升谷胱甘肽水平可以提高精虫质量,增加受精机会。谷胱甘肽还能促进毛囊的功能,防止毛发脱落,尤其化疗引起的毛发脱落。
前列腺炎“氧化应激在前列腺炎性疼痛中的作用及N-乙酰半胱氨酸的干预作用”(刘龙飞)得出结论:NAC具有抗炎及止痛作用,且能抑制λ-角叉菜胶诱导的前列腺氧化应激加剧及氧化损伤。NAC可能是一种非常有前途的CP/CPPS的治疗药物。
泌尿系结石已有作为尿路黏液溶解剂的报道。基于乙酰半胱氨酸的药理性质,早在年Mulveney就报道其可治疗胱氨酸结石。又有用于溶解和预防草酸钙结石的研究。作用机制:乙酰半胱氨酸是一种硫醇类抗胱氨酸尿药物,其作用机制同青霉胺一样,是基于硫醇类二硫化物交换反应,这样可使难溶的胱氨酸转变成水溶性的二硫化物衍生物,后者溶解度约是胱氨酸的50多倍。同时碱化尿液。6例患者随访达7年,结石均减小或消失。
NAC与创伤与烧伤创伤:哈佛大学的Robinson医师对实验动物人为地降低他们的GSH水平后,发生死亡和失血(失血性休克)的机会明显地增加。他们的研究提示了,在治疗创伤的时候,应考虑补充和维持GSH的水平,这样可以减少多系统的器官衰竭和休克的发生。在大脑和神经系统创伤时,对氧化负荷和GSH代谢的作用已作过深入的研究。头部损伤时会影响血脑屏障,随之出现循环障碍,液体凝聚在脑部,引起脑部水肿。这被称为“继支性损伤”。预防创伤的这种并发症是急症和危重护理的重要组成部分。GSH代谢能够对抗自由基损害。神经系统受到创伤之初,谷胱甘肽过氧化酶的活性增加。如果创伤是严重和复杂的,酶的活性最终会降低。加拿大窿斯喀撒温大学的juurlink认为:GSH前体能够增强抗氧化防御,应成为治疗创伤的综合措施之一。
弗吉尼亚医学院Ellis等人应用NAC治疗外伤性脑震荡。他们发现外伤之前或外伤后不久NAC的应用可以预防血脑屏障受损产生后果。俄亥俄州立大学Lucas等人的研究也是GSH对脊髓损伤具有相似的作用。
GSH不仅能够保护氧化负荷的损害,而且能增强免疫功能,控制和平衡炎症反应,以及合成和修复蛋白质,从而促进伤口的愈合。这种方法已经开始用于创伤外科,以加速创口的修复和愈合。
密执安大学的整容外科医师ARBOR的研究发现,术后病人GSH下降可延缓伤口愈合并减低修复的质量。法国一家研究所的生化学指出皮肤在愈合的过程中,刚开始时伤口处谷胱甘肽过氧化酶增加,随后GSH水平下降。印度莎物研究所的药理学家证实,皮肤创伤数天后GSH水平下降60%-70%。了解了这种作用之后,Vanderloan发表在外科研究杂志的一篇文章描述了NAC应用可以减少挤压伤患者的组织损害和缩短恢复时间。
外科手术时,由于操作和子血管细,影响组织的血流供应。当血流从新建立(再灌注)时,局部地区会产生大量的自由基而影响组织的存活。澳大利亚学者Knight发现,NAC可以减低手术皮肤外的再生灌注损害(即减低了自由基的损害)。这种方法在心体外科(冠脉搭桥或球囊扩张)的应用价值目前正在进行研究。
烧伤:很早以来,烧伤专家们认识到严重烧伤病人的氧化负荷异常升高,GSH以及GSH的活性减低,因而开始应用抗氧化剂来预防细胞的进一部损害。法国的儿科医师对烧伤和严重炎症疾病的儿童进行为期两年的研究,他们应用硒来升高谷胱甘肽过氧化酶,期望能减低氧化负荷的一些指标。结果证明是有效的。有些营养学家已在静脉营养液中增加硒含量,以促进外科疾病的复原。烧伤早期的一个并发症是血红素降低,是什么原因引起红细胞数量的降低呢?保加利亚一所大学医学院的研究显示:烧伤引起GSH降低后,损害了红细胞本身的抗氧化防御能力。由于氧化代谢产物的积聚,引起红细胞壁的破害。他们建议应用定量的抗氧化剂治疗来预防这种并发症,而且这种治疗越早开始越好。
日本学者开展轻度热损伤对氧化负荷影响的研究。他们发现:在长期暴露在高温下(摄氏35度)的动物引起的氧化损害,而GSH抗氧化系统可以预防这种损害。
Konvkoglu医师最近发表在“烧伤”杂志上的一篇文章,应用NAC的谷胱甘肽升高,脂质过氧化水平降低,波士顿的学者应用谷胱甘肽,维生素C和NAC治疗动物三度烧伤后,死亡率由60%降到0%,证明抗氧化治疗可以减少烧伤引起的死亡。
NAC与皮肤病皮炎许多研究人员观察谷胱甘肽前体对免疫系统的影响。瑞典的一组学者应用升高谷胱甘肽的药物如NAC和DINAC之后,接触性皮炎的迟发性超敏反应改善。瑞士日内瓦大学的皮肤病专家Senaidl以口服和皮肤局部应用NAC成功地治疗接触性皮炎。
荷兰肿瘤研究所Baas教授应用卤素灯泡使病人皮肤产生光敏感,凡是预先服用NAC(升高谷胱甘肽药物)的病人,对光的敏感性降低。荷兰Leiden大学医学院化学系的研究人员发现,NAC的口服或皮肤应用均可预防紫外线辐射损伤。
特别专题
---继抗生素时代后的一个突破性研究
NAC能联合传统用药,治疗大部分疾病,提高疗效导读抗生素时代二战后,从人类发现盘尼西林到青霉素等一系列抗生素的出现,以及多种疫苗的产生,人类拥有了对抗外来性病菌、病毒(如伤寒、霍乱等等)对人体进行伤害的强大武器,人类的平均寿命就有了一个飞跃,仅仅只有一个世纪的时间,人的平均寿命便接近翻了一翻,平均寿命就达到了70岁;我国人民的平均寿命,解放初期还不到40岁,如今已达到72岁。在人类医学史上,人们常称之为“抗生素时代”,其特点是:“有病求医,以治为主”;然而抗生素的概念却使人们往往忽视了对自身的保护,依赖抗生素往往导致不能避免的副作用,抗生素使用多了会使一切病毒抵抗药力越来越强最后变成无效,滥用抗生素最后什么病都治不了只会增加病毒的耐药性,经常使用对付敌人的武器到最终成了对付自己的武器。
抗氧素时代然而抗生素时代之后的现代医学面临的新问题:随着社会的进步,现代工业的发展和扩散,加重了自然环境的污染;同时社会节奏也大大加快,人们的心理压力也日渐增加,产生了大量医学上无法解决的新问题,医学研究表明,人体从健康发展到疾病,其形成是一个由量变到质变的动态过程,抗生素至此已经无能为力。于是抗氧素出现了,它能解决抗生素无法解决的问题,抗氧素与抗生素站虽然同样是治疗疾病,但是抗氧素的出发点不一样,抗氧素旨在提高人体机能,发挥人体潜能,利用人体自然的抵抗力来预防外来病毒的侵袭,和抗生素外在以暴制暴的对抗性质概念不一样。
1、人体是怎么样从健康状况到疾病,是什么原因导致了这样的疾病?
2、为什么有的人能够健康长寿,有的人却英年早逝?
有问题就有人寻找解决的对策,有人去寻找为什么,或是什么原因导致了这样的疾病;人类怎么样能预防疾病,提高生存质量,健康长寿。从而促进了生物化学医学的发展。于是在长达半个世纪的研究和实践探讨中,产生了现代医学非常重视的两大重要理论:
1、一个是自由基理论;
2、另一个就是谷胱甘肽理论。
自由基(外因):自由基理论提出并得到世界普遍认同。自由基则是产生疾病和衰老的主要凶手,衰老是人体和生物生命发展过程中的必然规律。人体为什么会衰老?世界科学界众说纷纭,有资料可查的就有多种理论和学说,如:遗传程序学说、体细胞突变学说、免疫学说、自由基学说、自体中毒学说、蛋白质合成错误学说、内分泌系统学说等等。从不同角度探讨人体的生老病死,其中年哈曼教授首先提出了自由基的理论,他发现长期在强日光下作业的渔夫寿命比较短,进一步研究证明紫外线会刺激体内产生自由基,而自由基会促进生理周期老化,使死亡提前到来。随着自由基理论得到普遍认同之后,又引起更多研究人员投入研究之中。
谷胱甘肽(内因):确立了自由基理论后,研究抗氧化剂就成了重点,于是产生了数以千记的各种外源性抗氧化剂:
(1)东方:在目前已知的几千种抗氧化剂中,如灵芝类、蜂胶、虫草类、海洋生物类、植物参类、植物花粉、豆类植物蛋白等等异种生物化合物,这些都可以归为生物类黄酮类,他们作用于人体不同部位,功能是能够增加或失去一个电子,交给自由基使其分子稳定,而终止自由基对机体的损害,达到防病、治病和延缓衰老的目的。
(2)西方:西方的科学家更偏好从他们日常膳食中发现兴奋点,先后令维生素E、C、A风靡一时,现在更浓缩为一粒,成为很多人每天必食之物,维生素E、C、A、β—胡萝卜素、硒和其它生物组分,这些也都是外源性抗氧化剂。他们的功能也是能够增加或失去一个电子,交给自由基使其分子稳定,而终止自由基对机体的损害,达到防病、治病和延缓衰老的目的。
经过几十年的深入研究和实践,验证了(以上各种方法):
(1)这些都是很好的抗氧化剂,能中和、消除人体内的部分自由基,他们对人类的健康和战胜病魔功不可磨,但是他们都是外源性抗氧化剂,对细胞内的作用不是很显著。
(2)由于其组分不同,他们分别对人体不同部位起作用,具有局部性。
(3)因其都是外源性抗氧化剂,还要受到内源性抗氧化剂的制约,所以对不同人的作用不仅相同,同时大部分亦是身外之物,作用后还要排出体外。
(4)食疗及氨基酸:蛋白质的氨基酸的摄取(量的比例)必须平衡,才能为人体有效地利用。某一种必需氨基酸数量不足,转移核糖核酸就不能及时将所需要的各种氨基酸全部带给核蛋白体,其它氨基酸也不能充分被利用,蛋白质的合成就不能顺利进行;某一种必需氨基酸数量过多,也会对其他氨基酸的利用发生影响;血清氨基酸比值如下:
(甘氨酸+谷氨酸+牛磺酸)/(异亮氨酸+亮氨酸+缬氨酸+蛋氨酸)正常为2/3,当比值升高越大,则蛋白质营养不良越严重。而半胱氨酸在食物肉食蛋禽、疏菜、水果中含量很少。
然后,谷胱甘肽(GSH)被发现:年Hopkins首先发现了谷胱甘肽,年Rapkine第一次报道巯基化合物的浓度在有丝分裂期间发生了变化。对GSH的主要研究工作由Krebs、Hems、Vina于20世纪60~70年代在牛津代谢研究实验室展开。年梅斯特教授发表了对谷胱甘肽的研究报告,引发了医学界人士的惊讶与兴奋。众多试验及临床验证,发现GSH确实可以补充人体之不足,对抗自由基,消除多种疾病。医院、医学院以及成千上万的专家教授,研究开发,投注心力,发表的相关论文和信息有几十万条,而且还在与日俱增。关于GSH以后会再做详细介绍。
然而GSH是一种成品,成品需要工具或原料生产,那么生成GSH的最佳的方法有哪些呢?在有限的几种提升GSH的方法当中,NAC是被证实为最有效,副作用最小的一种方法,于是NAC在欧美国家成为了公众提高GSH的首选方法。在百澳药物研究学院的研究人员在近几年来一直在研究NAC的作用机制,在已知NAC应用广泛的基础上,于年首次提出抗氧素用药分类,百澳药物研究学院的邝健中认为NAC治疗疾病涉及的范围非常广,提倡NAC可作为抗氧素,联合传统用药提高治病疗效,他是这样评价NAC的:NAC与其它药物的最大区别是NAC是以增强体质的形式去治疗预防与治疗各种疾病。以预防为主,增强体质为辅助,以抗氧化为主要手段,从病根入手,最大限度做到无损身体机能为前提去治疗疾病,是NAC的最大特色。鉴于NAC的作用机制复杂,现今仅公布一部分研究结果:
研究证明,人体的抗氧化系统是一个可与免疫系统相比拟的、具有完善和复杂功能的系统,机体抗氧化的能力越强,就越健康,生命也越长。
???NAC在祛痰领域占绝对优势,但它的应用不只局限在祛痰或呼吸疾病方面的治疗,它的应用范围甚至可以覆盖到几乎所有科室和疾病:单独或联合其它用药,提高治病疗效。这一理论首先由百澳医药研究中心研究人员发现并提出,最近得到越来越多的专家认可,也在大量实验中得到证实。
原理分析:
1.谷胱甘肽缺乏是产生疾病和衰老的主要的内因:现代医学已经证实GSH和疾病有不可分割的关系。任何人体出现的非正常状况譬如疾病、衰老、皮肤差、中毒症状(金属、药物、酒精等)等等,都和自由基有关,对应的人体GSH水平必然低,因为自由基的增多,就会消耗人体大量GSH用来中和自由基,当自由基数量过多,人体GSH不足以对抗过量的自由基,人体就会出现非正常状况;
2.全世界大量的科学研究证明了提高体内的GSH水平能对几乎所有疾病都有预防、治疗或改善作用,应用GSH在绝大多数疾病都会产生不同程度的正面作用,譬如GSH能够促进DNA的合成与修复、蛋白质的合成、氨基酸的运转、酶活性的调节,从而可以促进细胞的修复和再生。而且GSH的影响远比其他药物大,因为GSH几乎存在于人体每个细胞,影响到人体每一个系统尤其是免疫系统、神经系统、消化系统、肺组织;
3.GSH不能从食物中获取,而直接服用GSH难以提高体内GSH的水平(因为GSH是大分子不容易进入细胞);NAC相对分子质量比GSH()的小,更容易进入细胞,能脱乙酰基后成为GSH合成的前体半胱氨酸,NAC在提高GSH水平的几种方法中是最佳、副作用最小的方法。
4.NAC也可以独立于GSH进行抗氧化活动,无需酶参于而抗氧化。
通过图片了解,NAC促进GSH生成,抵抗各种因素造成的自由基,使人体各个系统不受影响,保持正常运作,从而达到身体健康的目的。而缺乏NAC,GSH水平则会降低,自身的GSH制造速度不够快,从而导致非正常状况出现,而饮食、服用半胱氨酸或GSH都较难提高体内GSH水平,因此NAC成了人体抗击自由基的关键,也是人体系统保持正常,健康的关键。
接下来,请看《消坦立详解第二部分》
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