《Journal of Obstetric, Gynecologic, & Neonatal Nursing》:Protective Effects of Pyrroloquinoline Quinone in CNS Disorders
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吡咯喹啉醌(PQQ)作为醌蛋白家族成员,具有神经保护作用,通过激活PGC-1α通路增强线粒体功能,缓解氧化应激和炎症,对脑 folate 缺乏症等神经系统疾病有潜在治疗价值。
Sara Aboulhassane|Vishal Sangha|Reina Bendayan
多伦多大学莱斯利·丹药学院药学系,加拿大安大略省多伦多市
摘要
吡咯喹啉醌(PQQ)是一种属于醌类辅因子(或醌蛋白)家族的化合物,天然存在于土壤和食物中。PQQ最初被发现是细菌脱氢酶的必需辅因子,此后研究表明它参与了多种对哺乳动物生长和发育至关重要的生物过程。动物实验表明,PQQ摄入不足会导致明显的生理缺陷,包括生长受阻和生殖能力下降。近年来,PQQ因其神经保护作用而在多种脑损伤和疾病的体外及体内模型中受到关注,使其成为治疗各种神经系统疾病的潜在候选物质。具体而言,PQQ通过激活多种信号通路来增强线粒体功能,并减轻中枢神经系统(CNS)的炎症和氧化应激反应。此外,PQQ还被认为可用于治疗脑叶酸缺乏症,这是一种儿童神经系统疾病,其特征是脑脊液中的叶酸水平过低,可能导致发育迟缓、癫痫和其他神经系统症状。本文将探讨PQQ的生化特性、作用机制及其生理作用,特别关注其抗氧化和抗炎作用以及增强线粒体功能的作用,并讨论这些发现的治疗意义,强调PQQ作为治疗神经系统疾病的新药方法的潜力,包括其在脑叶酸缺乏症中的应用。
部分摘录
PQQ的生化特性
PQQ(4,5-二氢-4,5-二氧-1H-吡咯[2,3-f]喹啉-2,7,9-三羧酸)是一种芳香族水溶性醌类化合物,属于醌蛋白辅因子家族,该家族还包括2,4,5-三羟基苯丙氨酸醌(TPQ)、赖氨酸酪氨酸醌(LTQ)、半胱氨酸色氨酸醌(CTQ)和色氨酸叶绿醌(TTQ)[10,50]。PQQ可被NADH、谷胱甘肽和半胱氨酸等物质可逆还原为吡咯喹啉醌(4,5-二羟-1H-吡咯[2,3-f])
线粒体功能
PQQ对线粒体功能的促进作用已得到充分研究,其作用机制是通过激活PGC-1α信号通路实现的[6,21]。PGC-1α被视为线粒体生物生成的主要调节因子,通过与多种转录因子相互作用来调控细胞能量代谢[56]。由于大脑具有较高的代谢需求,线粒体功能受损会带来严重后果
临床效果
多项体外和体内研究表明PQQ具有保护作用,因此自2009年起市场上市了含有更易吸收形式的PQQ(PQQ二钠盐;PQQ Na?)的膳食补充剂[2]。对啮齿动物的口服毒性研究显示,在每日剂量高达400毫克/千克的情况下,PQQ并未表现出显著的毒性[55]。在一项安慰剂对照的双盲安全性研究中,PQQ Na?在20或60毫克/天的剂量下未引起不良反应
脑叶酸缺乏症
PQQ的神经保护作用也可能对脑叶酸缺乏症(FD)有益。叶酸(维生素B9)是一组水溶性B族维生素,对多种哺乳动物的生物合成和稳态功能至关重要[7,104]。它们在一组称为叶酸介导的一碳代谢的生化途径中起核心作用,这些途径支持DNA合成与修复、甲基化反应等关键细胞过程结论与未来展望
本文强调了PQQ作为一种多功能化合物的潜在价值,尤其在伴有线粒体功能障碍、氧化应激和炎症的神经系统疾病中具有显著的治疗潜力。虽然PQQ最初被认定为细菌的氧化还原辅因子,但现在越来越多地认识到其在哺乳动物系统中的广泛作用,尤其是在中枢神经系统(CNS)中[42,49,69]。通过激活关键调节通路,PQQ展示了其治疗潜力
CRediT作者贡献声明
Sara Aboulhassane:撰写——审稿与编辑、初稿撰写、概念构思。Vishal Sangha:撰写——审稿与编辑、初稿撰写、概念构思。Reina Bendayan:撰写——审稿与编辑、验证、数据管理、软件使用、资源协调、项目统筹、资金争取、概念构思。