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粒線體與老化:為什麼粒線體健康是長壽的標誌以及如何改善它

粒線體與老化:為什麼粒線體健康是長壽的標誌以及如何改善它

如果您還記得七年級生物課,您可能還記得粒線體是「細胞的動力來源」。 事實確實如此——這些產生能量的發電站幾乎出現在每個細胞中,它們無疑對我們的生活至關重要。

這些橢圓形的細胞器(細胞內的一個小「器官」)以atp(三磷酸腺苷)的形式產生能量,使我們能夠做一切事情,從繫鞋帶到跑馬拉松,再到簡單地坐著將食物轉化為燃料。 儘管這些微小的細胞器對我們的健康至關重要,但許多人的粒線體品質下降,尤其是隨著年齡的增長或各種健康狀況的變化。 幸運的是,就像生活中的大多數事情一樣,您可以採取一些措施來改善粒線體功能,從而延長您的健康壽命。

粒線體與衰老 

首次描述於 2013 年 6 月發表於 細胞衰老的九個標誌是定義我們的身體和細胞衰老原因的基本特徵。 這些標誌之一是粒線體功能障礙。

儘管粒線體以 atp 形式產生生命能量,但這些細胞器也會產生自由基和活性氧 (ros)。 當粒線體將食物轉化為能量時,我們都會產生 ros,這個過程稱為呼吸,主要發生在粒線體最內膜的電子傳遞鏈 (etc) 內。 

擁有健康粒線體的人可以有效地中和那些多餘的活性化合物,而不會造成損害。 然而,粒線體功能障礙的個體可能會經歷這些破壞性分子的積累,導致氧化壓力。

隨著年齡的增長,粒線體功能下降,導致能量產生和細胞更新減少,同時自由基損傷增加。 粒線體中活性氧的累積也與其他幾個老化標誌有關,包括基因組不穩定、表觀遺傳改變和細胞老化。 例如,功能失調的粒線體會引起細胞老化——細胞停止分裂但仍留在體內的狀態,進而引起附近細胞的發炎反應。

健康人也有維持粒線體品質的機制,包括粒線體自噬——一種更具體的自噬形式,可以選擇性地去除受損的粒線體。 隨著年齡的增長,粒線體自噬的效率會降低,功能失調的粒線體會積累,導致粒線體功能下降。 此外,粒線體生物合成(產生新粒線體的過程)也會隨著年齡的增長而減弱。

因此,雖然粒線體功能障礙是 老化,粒線體健康可以被認為是一個標誌 長壽

如何支持粒線體健康

一些生活習慣和補充化合物可以讓粒線體更有效地從食物中產生 atp,支持新的粒線體生長,或增強粒線體膜和抗氧化能力。

1. 鍛鍊

與幾乎所有健康狀況類似,運動可以改善粒線體品質。 身體活動——主要是有氧運動或有氧運動,如跑步、游泳或騎自行車——可以增強粒線體功能並刺激新粒線體的產生。

運動也有助於提高粒線體內的氧氣利用率和能量產生。 研究 研究表明,運動會激活多種調節粒線體生物發生的機制。 它還透過以下方式觸發粒線體自噬 刺激粒線體週轉.

有氧活動主要刺激骨骼肌中的粒線體生物發生,增加肌肉細胞內粒線體的數量並增強其能量產生能力。 但有益於粒線體健康的不僅是有氧運動——力量或力量 阻力訓練也可以產生正面的影響 現有肌肉細胞內的粒線體質量並改善粒線體呼吸。

2. 睡覺

獲得充足的優質睡眠對於維持最佳粒線體功能至關重要。 儘管您睡覺時似乎沒有發生太多事情,但您的身體實際上正在經歷重要的恢復過程。 尤其是在深度睡眠期間,細胞和粒線體 進行維修和保養活動,包括透過粒線體自噬去除受損的粒線體並創造健康的新粒線體。

我們還需要高品質的睡眠(成人通常為 7.5 至 9 小時)來支持我們的抗氧化防禦系統,這有助於清除粒線體呼吸過程中產生的自由基。 為了促進良好的睡眠,請在睡前至少一小時關閉電子設備的電源,避免在床邊飲酒或進食,並保持臥室黑暗、涼爽和安靜。 睡眠補充劑 如果您難以入睡或入睡,含有 L-茶胺酸、鎂、GABA 或 5-HTP 的食物也會有所幫助。

3. 限時飲食

限時飲食通常包括每天 14 至 16 小時不吃食物和熱量飲料,將進食時間限制在 8 至 10 小時。 限時飲食的另一個術語是間歇性斷食,最極端的情況是先進食 4 小時,然後禁食 20 小時(儘管並不總是建議這樣做)。 

當我們禁食時,身體可以利用與典型的首選燃料葡萄糖不同的能量來源。 禁食約 12 小時後,身體將開始使用稱為酮體的分子作為燃料,這與代謝標記物的改善有關。 禁食的另一個好處是 活化粒線體自噬 (以及自噬作用-清除受損或功能失調的細胞和細胞部分)並刺激粒線體生物發生。

4. Nad+前驅

煙鹼醯胺腺嘌呤二核苷酸(nad+)是一種對我們生活至關重要的化合物。 作為輔酶,nad+ 幫助其他酶正常發揮作用並進行反應。 nad+無法輕易穿過膜屏障進入細胞,因此常用nad+前體,包括菸鹼醯胺單核苷酸(nmn)和菸鹼醯胺核苷(nr)。 

粒線體健康和 nad+ 水平密切相關,因為粒線體需要 nad+ 才能有效地將食物轉化為細胞能量。 隨著 nad+ 的減少,粒線體品質也會隨之下降。 由於粒線體能量代謝是 高度依賴NAD+,補充 NMN 或 NR 等 NAD+ 前體可以幫助支持這些過程。

5. Sirtuin 活化劑

Sirtuins 是一個綽號為「長壽基因」的蛋白質家族。 sirtuins 參與粒線體修復和生物發生,對於健康和長壽至關重要。 七種去乙醯化酶蛋白中的三種(Sirt3、sirt4 和 sirt5)僅存在於粒線體內,充當代謝感測器,根據營養水平調節粒線體活動。 然而,所有的 Sirtuins 對粒線體健康都很重要,例如,SIRT1 是粒線體自噬和粒線體生物合成的重要調節因子。

許多化合物是 被認為可以活化或增強 sirtuin 活性,因此支持粒線體健康: 

  • 反式白藜蘆醇: 這種生物可利用形式的白藜蘆醇存在於葡萄和紅酒中,可活化去乙醯化酶(尤其是 sirt1)以支持粒線體生物發生。
  • 非瑟酮: 作為抗氧化劑,非瑟酮 啟動sirtuins,清除粒線體誘導的氧化應激,並作為抗衰老劑去除衰老細胞。 
  • 紫檀芪: 一種有效的去乙醯化酶活化劑 促進粒線體健康 透過減少氧化壓力和支持粒線體生物發生。
  • 槲皮素: 在多種水果和蔬菜中發現的黃酮類化合物, 槲皮素已被發現 調節 sirtuin 活性,改善粒線體生物合成,並防止粒線體損傷。
  • 小蘗鹼: 小檁鹼以支持健康的血糖水平而聞名,它也透過促進 sirt3 活性和 粒線體自噬.

6. 鈣-akg

Α-酮戊二酸 (akg) 是克雷布斯循環中能量呼吸的組成部分,克雷布斯循環是從我們吃的食物中產生 atp 的一系列反應。 akg 也可以作為抗氧化劑來對抗自由基損傷。 

在補充劑形式中(唯一可用的口服途徑,因為食物中沒有這種化合物),akg 可以附著在鈣鹽 (ca-akg) 上,人們已經研究了鈣鹽在支持代謝功能和長壽方面的作用。 

Akg 幫助 刺激粒線體自噬和自噬作用並激活 AMP 活化蛋白激酶 (AMPK),這是一種透過支持粒線體功能來感知和維持細胞能量平衡的途徑。

7. 輔酶Q10

輔酶 q10 (coq1o0) 是一種輔酶,一種「輔助」分子,可活化並協助其他酶正常發揮作用,從食物中產生能量。 coq10 對於產生 atp 的細胞呼吸途徑至關重要,並且可能與 nadh(nad 的「還原」形式)特別有效。 

CoQ10 也是一種重要的抗氧化劑,可以對抗自由基,並在粒線體內的電子傳遞鏈中發揮作用。 研究 研究表明,一種稱為 ubiquinol-10 的 CoQ10 透過提高 SIRT1 和 SIRT3 的水平來增強粒線體活性。

8. Pqq(吡咯並喹啉醌)

Pqq(吡咯喹啉醌)是一種類似維生素的化合物,存在於許多食物中,可作為抗氧化劑,透過促進粒線體生物發生來有益於粒線體健康。 a 學習 從 2020 年開始,研究人員發現,每天服用 20 毫克 PQQ 的男性,結合六週的有氧訓練,粒線體生物發生標記物得到改善。 

Pqq 還可以支持細胞對壓力的恢復能力,有助於防止環境壓力源造成的損害粒線體品質。 

重點

無可否認,我們的粒線體對於健康和長壽至關重要。 儘管它們的品質和效率會隨著年齡的增長而自然下降,但隨著年齡的增長,我們可以做很多事情來支持粒線體健康。 

支持粒線體健康的一些關鍵生活習慣包括運動(尤其是有氧運動)、高品質的睡眠和適度的間歇性斷食。 考慮粒線體健康的補充劑包括 nmn 或 nr 等 nad+ 前體、sirtuin 活化劑(如反式白藜蘆醇、槲皮素、非瑟酮、薑黃素等)、鈣 akg、coq10 和 pqq。 


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