小身板的肌肽,抗衰可有大能耐

2022-03-16 08:26

通过天文望远镜

我们见识到了

百亿光年的璀璨星河

感受到宏观世界的瑰丽博大


随着生物学的兴起与发展

我们窥探到了

另一个“宇宙”

肉眼看不见的微观生命

分工不同,各有特色


肽,在其中不可或缺

涉及激素、神经、细胞生长等

是生理活性必不可少的参与者

在肽家族里,成员有大有小

主要看肽链的氨基酸数量

10个以上氨基酸组成的是多肽(较大)

2-9个就是寡肽(较小)

今天我们介绍的肌肽

则属于寡肽中的小分子肽

即小中之小


122年前的俄罗斯,科学家们在牛肉提取的混合物中首次发现了一种小分子物质,由丙氨酸和组氨酸这2种基础氨基酸组成,即“二肽”。

后来,它被称作“肌肽”,因为这款二肽在人体的很多组织和器官中广泛存在,尤其在肌肉中含量相当高,所以被赋予了“肌”字。

肌肽是除了单个氨基酸以外,最小的结构了。

可千万不要小看这只是两个小小氨基酸的组合,虽然“组氨酸”和“丙氨酸”单拎出来都是渣渣,但是它们俩一组团可就牛逼了!

研究显示,肌肽的作用广泛,有抗氧化、金属离子螯合、酸碱缓冲、抗衰老等作用。在动物实验中发现,肌肽对许多老年相关性的疾病均能起作用,如促进伤口愈合,对阿尔茨海默病、帕金森病、脑卒中以及糖尿病肾病均有益等。

抛开治疗老年疾病,我们今天聊肌肽的护肤作用。


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说起皮肤衰老的缘由,三句离不开氧化胁迫、糖基化、胶原蛋白流失,用一个公式概括抗衰老就是——

抗氧化+抗糖化=抗老化

别看肌肽只是个小小的二肽,它对抗氧化和抗糖化可是两把抓,是抗老化的忠诚卫士。

为何?

请看下文分晓。


抗自由基和抗氧化

当我们的皮肤暴露在阳光下,大量的紫外线会迅速刺激细胞,发生氧化应激反应,并产生大量的活性氧簇——ROS(Reactive Oxygen Species)。之所以叫“簇”,是因为这货属于“团伙作案”。比如我们听到的超氧化物阴离子过氧化物羟自由基等都属于这个团伙的骨干分子,共性特征是:氧原子或者分子上存在未配对的电子。

这个特征就确定了ROS遇到细胞里的各种化学物质都会异常活跃。

换句话说,ROS就像海王,不管见到谁,都要上去撩。最可怕的是它们不仅影响我们的蛋白表达,还会破坏我们的核酸,DNA和RNA。

简直是道德沦丧的团伙作案现场!

这个作案现场在生物学领域被称作氧化应激,它在皮肤光老化的发病机制中发挥了重要作用,包含:

I 能够氧化皮脂,形成大量的脂褐素和黑色素,形成色斑;

II 产生炎症因子,导致炎症发作,加剧皮肤老化;

III 破坏角质屏障并导致其功能受损,降低保湿水平,引发过敏;

IV ROS诱导产生金属蛋白酶MMP,降解胶原蛋白,皮肤松垮,皱纹产生。


———

那这跟肌肽有什么关系呢?

肌肽的第一个作用,就是可以让ROS滚蛋——

体外实验能证明,1-20mmol/L就可以很好地清除超氧阴离子。

肌肽对超氧阴离子的清除作用

而肌肽在体外对羟自由基的清除能力,也不在话下。

肌肽对羟自由基的抑制作用

在这个过程中,最受益的当然就是线粒体,因为线粒体是产生ROS的关键场所,肌肽强大的抗自由基能力,就可以保护线粒体DNA不被损坏。


抗羰(Tang)基化和抗糖化

先介绍什么是羰基。

所谓的羰基就是指醛酮类化合物都有的一种结构。带有羰基的分子,很多都是对健康不利的,比如让人避之不及的甲醛就是这种结构。

左:羰基结构,右:

在我们的皮肤脂质里有大量的多不饱和脂肪酸,ROS和多不饱和脂肪酸发生脂质过氧化反应,这样就会产生大量的带有“羰基”结构的分子,比如乙二醛、甲基乙二醛、丙二醛、羟基壬烯醛HNE等。

UVA能在皮肤中产生大量的HNE醛类物质

这些醛类物质,比ROS的危害更大,因为它们更稳定,也更容易在细胞间扩散。

这些醛类分子不仅使蛋白质的进一步羰基化,使蛋白质变性积累,也会导致黑色素和脂褐素积累,从而生成老年色斑。

并且,醛类分子还会结合皮肤中的胶原蛋白,造成胶原的损伤和老化,从而使得皮肤失去弹性。

而肌肽的神通这个时候又可以显现出来——动物试验表明,将无毛小鼠的皮肤暴露于UVA紫外照射下,涂抹了1%肌肽的小鼠皮肤受到的光损伤会大大减少。而这种光损伤,恰恰是因为上面提到的HNE醛类物质引起的。因此,除了可以清除掉这些醛类物质,肌肽还能直接阻止这些醛类物质尤其是HNE与弹性蛋白的结合,从而减少氧化和羰基化带来的损伤。

以上就是抗羰(Tang)基化的原理,而抗糖化也十分相似。

在我们体内,结构复杂的蛋白要发挥功能,自身的天然结构不能被破坏,否则就会功亏一篑。先前,小编在文章《屡见不鲜的“抗糖化”其实遍布雷区》中介绍过,游离的糖分子就像二流子,习惯在没有酶的牵线下勾搭蛋白质,于是蛋白质发生了空间构象的改变,影响其正常发挥应有的功能,这就是非酶糖基化反应(NEG)生成晚期糖基化终末产物(AGEs)。

而肌肽的伟大之处在于,它扮演了胶原蛋白的替身,把那些糖衣炮弹吸引到自己身上来,代替体内的氨基酸被糖基化,从而保护了胶原蛋白。

除了能够抑制NEG,肌肽还要负责处理糖化蛋白的“善后”工作。

已经被糖基化后的蛋白质,失去了原有的作用,就变成了垃圾,如果无用的蛋白堆积过多,而且不能被胶原酶及时处理掉,就会导致皮肤弹性下降和皱纹产生,加速皮肤衰老。

而肌肽可以识别这些糖基化的胶原蛋白,并且加以标记。

被标记后的肌肽-蛋白质复合物,就会被识别进入垃圾处理程序,被溶酶体处理掉,去到他们该去的地方。



在肽家族里,从个头上看,肌肽是个小的不能再小的存在,但是谁都不能忽略它。

作为一种优秀的抗衰老成分,肌肽已经在我们身边存在已久。不仅在美妆产品中常见它的身影,还会被用作新型食品添加剂,并且被广泛应用为术后辅助治疗的药物。


参考文献:
[1] 庞坤, 张安世. 肌肽,丙氨酸和组氨酸抗氧化性的比较研究[J]. 氨基酸和生物资源, 2011, 33(4):33-35.
[2] 钱雯,骆丹,周炳荣.肌肽抗衰老机制的研究进展[J].实用皮肤病学杂志,2018,11(6):360-363.
[3] Pauline Larroque-Cardoso, Caroline Camaré, Florence Nadal-Wollbold, Marie- Hélène Grazide, Mélanie Pucelle, Sandra Garoby-Salom, Patrick Bogdanowicz, Gwendal Josse, Anne-Marie Schmitt, Koji Uchida, Kamelija Zarkovic, Robert Salvayre, Anne Nègre-Salvayre,Elastin Modification by 4-Hydroxynonenal in Hairless Mice Exposed to UV-A. Role in Photoaging and Actinic Elastosis, Journal of Investigative Dermatology, Volume 135, Issue 7,2015, Pages 1873-1881

[4] De Courten B , Jakubova M , De Courten M P , et al. Effects of carnosine supplementation on glucose metabolism: Pilot clinical trial[J]. Obesity, 2016, 24(5):1027-1034.

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