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类维生素物质——辅酶QIO的研究进展
370 国外医学卫生学分卅  2002芷 第29卷 第6期

1957年,英国Morl c)n教授从患有维生素
A缺乏症的大鼠肝脏中分离得到辅酶QlO
(C c,Q10),并称之为泛醌,意即厂泛俘在的
醌.1958年,Folkcrs等小仅阐日』J了CoQIO的
化学结构,还进行r CoQl0的化学全台成,并
首次通过发酵手段获得了c0010。1972年,
意久利]Liltarru等发表了心脏病患者缺乏
C0010的研究报告。到了70年代中期,
Mitchell用化学渗透假说理论.揭示了生物体
内能量的转换以及CoQl0尢能量转换体系中
重要的质子传递作用。80年代初,随着瑞典
Emster揭示m CoQlO的抗氧化作用和自由基
清除作用,特别是日本实现了批量生产纯品
CoQl0的L业技术,极大地满足了大量临床
试验对CoQlO的需求,有力地促进了CoQlO
临床研究的进展。同时由于色谱分析手段的
应用,实现r用高教液相色谱仪直接检测血
液和组织中的c0010含量,使得CoQl0的临
床试验在数量和规模上都得到了迅猛发展。
1
CoQl0的定义、特点和生理活性
尽管对维生素的定义存在一定的分歧,
但生物学家仍将那些以辅酶或辅酶前体的形
式维持机体正常生理功能的微量有机化合物
称为维生素。CoQl0就是这样·种类维生素
物质。它以极低的含茸广泛存在于动物、植
物、微生物等细胞内,并能在所有的机体组织
中合成:
coolo是一种醌环类化合物,在室温下
呈橙黄色结晶,无臭无味。其熔点为49℃,
分于式为C,。心。(L,分子量为862。因CoQl0
具有长的异戊二烯侧链,故易溶于氯仿、苯和
四氯化碳,溶于丙酮、石油醚和乙醚,微溶干
己醇,不溶于水和甲醇。其受光照易分解,而
受温度、湿度影响则较小。
CoQl0在脏器(心脏、肝脏、肾脏)、牛肉、
豆油,沙丁鱼、鲭鱼和花牛等食物中含鼍相对
较高。摄人1磅沙丁鱼、2磅牛肉或2.5磅花
生可分别提供约30rag的CoQl0。
CoQlO至少足3种线粒体酶(多酶复合伴
I、II利111)的辅酶,它的化学结构为6位碳r
连有一个十单位异戊二烯侧链的2,3一二甲氧
基.5.1p摹一t,4苯醒衍生物。其醌环在氧化
呼吸链中起传递电子和质子的再要作用。这
种作用不仅是所有生命形式必不可少的,而
且还是形成ATP的关键。而ATP是机体能
量的主要储存形式,也是所有细胞功能赖以
正常发挥的重要基础。
CoQlO的生物活性主要来自于其醌环的
氧化还原特性和其侧链的理化性质。它是细
胞自身产生的天然抗氧化剂和细胞代谢激活
剂,具有保护和恢复生物膜结构的完整性、稳
定膜电位和增强免疫反应等作用。其最显著
的特点足没有毒副作用。

CoQlO缺乏症及其原因
科研人员通过在世界范围内的大量罚查
研究,基本r掌握r人体血液和组织中
CoQl0的含量。研究结果显示,无论是人还
是动物,大多数疾病都会使体内CoQl0的含
量显著卜降?
缺乏cnQl0的原困可能足由于饮食摄人
不足、体内生物合成障碍、身体过度消耗或上
述几种因素综合作用所致。处于过度疲劳、
代谢亢奋或急性休克等状态时,体内CoQlo
的加速消耗将导致血c·Jol0水平下降。此
外,当coQl0被机体用作自由基清除剂时,也
会导致体内CoQlO缺乏。住大多数情况下,
CoQlO缺乏的程度会受到摄人小足、体内生
物合成受阻、身体消耗过度这3个因素的直
接调控。有研究表明,减少C0010的饮食摄
入,会引发慢性营养不良或萎靡消瘦..
体内的CoQl0,有多少来自生物合成,又
有多少来自饮食摄入仍是一个谜。Folkers认
为体内CoQlo主要来源于自身牛物合成。这
至少需要7种维生素(v眦?v、v嘶、叶酸、
v。、v。和泛酸)和若干种微量元素参与的复
杂的17步生物台成反应,由于易受各种因素
的影响而难于实现.Folkers强调,日常生活
中人们普遍存在营养摄人不尽合理的情况。
而不台理的营养摄人,则间接地妨碍了
CoQl0的生物合成。由此可见,通常人们所
说的体内CoQl0的所谓正常含鼙水平,实际
上是未达最佳标准的。而从重病患者身上所
观察到的檄低的CoQl0含量仅揭示了导致
CoQIO缺乏的众多因素之一:
由于CoQl0和胆固醇的生物合成途径有
一部分是相同的,因此,用于治疗血胆固醇偏
高的HMG—CoA还原酶抑制剂,在阻断胆固醇
生物合成的同时,也阻断了CoQl0的生物合
成。所以,在使用HMG—CoA还原酶抑制剂的
过程中,不仅降低了血胆固醇,同时也降低了
血CoQlo水平。对于心脏病患者,这种现象
尤其明显 有研究表明。HMG—coA还原酶抑
制剂这一严重的副作用可以通过LI服补给
CoOl0加以解决。

3 C0010的临床应用
心脏收缩时泵出的血液量是反映心脏功
能的指标,它町随患者疲劳、呼吸困难、胸痛、
心悸等病症的逐渐减轻而逐渐改善。由于心
肌细胞具有高耗能的生物特征,故心肌细胞
富含CuQl0。过去的20年,开展了大量使用
CoQl0治疗心脏病的临床研究,结果屁示,各
种病因引发的充血性心力衰竭,患者血液及
组织中c0QIo的含量均显著偏低,且越严重
的心衰伴随越严重的CoQl0缺乏。因此,缺
乏CoQl0极可能是心肌功能障碍型心脏病的
首要致病原因,也很可能是其它类型心脏病
的次要致病因素?总之,心衰患者CoQl0含
量显著偏低的现象,为人们揭示了一种吖防
止及改善心衰恶化的重要途径。
CoQl0用于心衰的临床研究,最早主要
是针对那些病因不明的心衰(如特发性扩张
型心肌病)患者。病人在接受常规药品如利
尿剂、洋地黄和血管紧张素转化酶抑制剂治
疗的同时伴随口服CoQl0。偶尔也有只服用
CoQl0就能奇迹般地恢复正常心室和心脏功
能的患者,但他们当中的大多数人都是在充
血性心力衰竭症状一出现就及时服用coQl0
的。其它病因明确的心脏病患者,口服
CoQl0虽能显著改善其症状,但却不能完全
恢复正常心室和心脏功能。
一些临床研究运用超声心动图,分别测
试和比较了c0Qlo与安慰剂对恢复心脏功能
的疗效,结果一致肯定了CoQl0的显著疗效
和安全性。到目前为止,已举行了8次引对
CoQl0生物医学与临床研究的国际会议,共
收集了来自】8个不同国家的约200名研究
人员提交的300多篇论文。多数的临床研究
是关于CoQl0治疗心脏病的,它们得出了一
致的结论,即CoQl0能够显著改善心肌功能.
没有毒副作用和药物交叉反应。
挪威的一名医隹曾注意到CoQl0对抗凝
剂华法林钠的功效有少许的抑制作用。应该
指出的是,这个可能存在的药物与CoQl0的
交义反应,并没有被其他的研究者观察到.包
括在那些使用高剂量CoQIO达7年之久的患
者身上和在2s例同时接受华法林钠和
CoQlO治疗的病人身r。
意大利Baggio等进行了迄今为止规模最
大的临床试验(2664例心衰患者),结果表
明,无论对特发性扩张型心叭病还是对病因
小明的心衰,CoQl0的,,效和安全性都足毋
街嚣疑的.
治疗心衰的最新研究方向是观察CoQl0
用于治疗舒张功能障碍的疗效。舒张功能障
碍是心肌梗笨的早期诊断症状之一.足心肌
硬化的反映,13【在许多早期心||【}|病患者劈上
发现,并可通过超声心动图确诊,舒张功能
障碍干扰心脏的正常功能,妨碍有效的心动
周期,被认为是_尖瓣脱垂、高血压心脏病发
疲劳综合征的共同病因。此三类疾病患者常
伴有心肌梗塞发生。舒张期是心动周期的充
血阶段,它比收缩期需要消耗更多的细胞能
茸,冈而也就更依赖CoQl0。心脏病患者随
着有计划的补充c0QlO,其临床症状将会改
善,硬化的心肌也会向着正常的状态转变。
Langsi”n等进行的一项研究表明,在
109例重症高血压患者巾,在平均服用CoQl0
4 4个月以后.有51%的患者能够停用1~3
种抗高血压药物;另一屿患者,则在服用
1.36~2 40个月后,舒张功能得到显著改善,
从而降低了高血压患者的发病率:爿?研究
结果也显示,424名心血管患者在伴随服用
C0910以后,心血管药物服用剂鼍逐渐减少,
其中43%的病人能够停用1—3种心血管药
物。研究者表示:“类维生素CoQlO可能是新
世纪细胞、生化治疗的‘{I路人’,它是对现行
医疗方法的补充和延伸”。
4人们关心的问题
近几年来,人们对营养保健品和维生素
的关注程度日益增强,就CoQlo也提出了一
砦疑问,以下是些静被人们问及的有代表
性的问题:
4.1常人是否应该服用CoQl07
常人能否通过服加C0910维护身体健康
或使精,J更加充沛,日前仍没有科学的答案。
4.2患者是否应该补充CoQlO?
对于患者,如缺血性心脏病患者是否应
该补充coQl0,仍需先征得医乍的同意。这
如同病人欲改变其营养、饮食、药物、运动量
等,均需先征得其医生同意·样。当心脏功
能出现好转时,患者仍应定期体检,并遵医嘱
坚持用药,以巩同疗效,,
4.3
CoQlO的使用剂量及剂型
在过去的20年巾CoQIO的使用剂量,经
过不断地摸索瓢改善。最初,针对心脯病人
可观测到的临床疗效,每天的用量只有30~
45t一‰近年,更多的临床试验对心脏病人使
用了更大的剂量,同时,也观测到了更好的效
果。大多数的研究都将患者血液CoQlo水平
作为莺要的衡量标准、结果显示,机体吸收
CoQIO的效率困人而异:一磐患者每天服用
lOOmg CoQIO即可达到理想的水平,而男一
些患者则需服用200rag、甚至300mg才能达
到同样的状态。
CoQlO的原料大多都是日奉牛产的。一
些公司将其分装并制成片剂、胶囊或油丸供
临床使用。当脂溶性的CoQl0与脂肪性食物
一起咀嚼时,其吸收率可显著提高。迄今为
止,已报道的有关CoQlO的临床使用剂量.几
乎都是针对具体病例而言的。关于CoQl0能
否用于预防疾病这一众人关注的问题,目前
尚处于研究阶段。
4.4
CoQl0未广泛使用的原因
CoQl0未被广泛使用的原因.并非其基
础理论与临床医学,而在于政策及营销。通
常,医药公司为了成功地促销新产品,常采用
积极的教育手段,在医患之间作大量的宣传
工作,这往往需要一笔很大的费用。因此,只
能在受专利保护以及有合理预期收益的前提
下才会实施。、由于CoQl0不受专利保护,使
其推广力度受到很大局限。有j∈CoQl0的研
发,一直以来主要是依靠美国国家健康研究
西会下属的心脏研究机构的支持。

coOl0的应用前景
CoQl0足所有类型细胞发挥止常功能不
可或缺的基础,补充CoQ 10有益于各种不同
的疾病研究表明,凡代谢日E盛的器官组织.
均对CoQl0缺乏高度敏感。
过去的50年,新药的开发虽然取得了显
著的成绩,但似乎已经达到r顶峰,.这从近
几年开发的大部分新药均为老品种的嫂良型
制剂可见一斑。对比之下,基础医学、生物化
学以及分了生物学所取得的令人瞩目的成
果,才刚刚引起医学界的重视,其应用之门也
才刚刚开启,巨大的潜力不言而喻。
现代医学似1『过于依赖药物的使川和手
术、麻肝技术的歧良。即使象糖尿病、高晦压
这样的慢陛痫,【!王只是简单地针对几个化验
指标用曲,而1;与虑患者的营养状况,,然而,
当今,一个可能被治愈的白I札病患者,在经过
化疗、骨髓移植等多重治疗后,最终却死于维
生素B.缺乏症.针对患者,医生不应该忽视
患者自身的抗病能力,因此也就不能忽视监
测患者的营养平衡状况,所以,采取药疗和
维持营养甲衡相结合的治疗方案,才是更好
的:
癌症是受世人关注的疾病之·,一些癌
疗患者血CoQl0偏低的现象虽已引起丁科研
人员的注意,但总体上,癌症患者血CoQl0水
平的相关数据还近乎为零。迄今,所取得的
最好的研究结果表明,Coql0可以显著降低
化疗药阿鹰素的,L、脏毒性。阿霉素的心脏毒
性很可能与自由基的产生密切相关,这很好
地解释了CoQl0具有清除自由基的作用。可
以推测,好的营养状况(包括正常的CoQl0水
平)将有助于仃何疾病的恢复,癌症也不例
外.
另‘个受人关注的课题是CoQl0与免疫
系统的关系。免疫功能足极其复杂的,它无
疑会受到众多营养因素的影响。针对艾滋病
人的研究所获得的信息丧明,艾滋病晚期.象
其它危重疾病‘样,体内coql0水平娃著r
降。埘丁艾滋病和癌症,过早断A CoQl0的
疗效是愚蠢的,但菪无视患苕的coQl0水平,
就更加愚蠢。监测并维持血CoQl0水平,对
于任何危急病人的治疗都是十分必要的,医
生4i应尤视CoQl0这一容易临测l—J时也易于
纠止的指标,
CoQl()的抗氧化作用和自由基清除功
能,被用米减少机体组织的氧化损伤和用作
LDl胆固酶氧化抑制刺(其效果比维生素E
好得多)。这表叫Coql0具有治疗局音15缺血
和栓塞的作用及减缓动脉硬化的潜能。
CoQl0的抗氧化作用,再次验证r自f}i基理
论,并清楚地揭,下了慢性衰老及牛}{是的退行
忭病变的机制,流行病学的研究一致击明,
人体在20岁以后,体I^J CoQl0的水平旱逐渐
下降趋势。
迄今为止,coql0的研究热点
直集中
在其生物能学及抗氧化性方面。新的研究结
果证实,CoQIO也存在于细胞线粒体膜以外
的其它膜结构中。当它处于膜的外层时,可
能有助于控制细胞牛长,特别是控制淋巴细
胞的生长。相应的研究结粜显示,CoQl0的
研究还大有可为。纵观CoQl0州于治疗心脏
病所创造的奇迹,使我们有理由相信.现行对
症下药的医疗思想将会在这一重大发现的指
引下作出重新评价。因为,对丁二Coql()的牛
物医学、临床应用及相关的牛物能学和自由
基化学的研究,我们还仅是刚刚丌始。

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