薑是一種常用於烹飪和醫療的古老草藥,最新研究發現薑可以幫助細胞再生,並可能降低線粒體功能障礙的影響。一項發表於《食品科學雜誌》的研究發現,生薑提取物和薑辣素(生薑中含有的一種活躍化合物)都能夠對調節線粒體生物合成的AMPK-PCG1PCG1α通路產生刺激。

雖然仍需進一步研究,但研究人員推測,生薑可以減輕衰老對線粒體的影響,並能顯著減少或預防線粒體功能障礙疾病,如糖尿病、肥胖、癌症及心血管疾病。

甚麼是線粒體生物合成

線粒體是一種細胞器,它存在於大多數細胞中,分解營養物質並將其轉化為細胞用於各種功能的能量,從而進行細胞呼吸和代謝過程。線粒體就像是細胞的電池組,從碳水化合物和脂肪酸中獲取能量,使日常活動成為可能。

線粒體生物合成就是現有線粒體生長和分裂,從而擴大這些細胞動力室的過程。這種生物合成的損傷可能與衰老過程以及2型糖尿病和阿茲海默症等多種疾病有關,因此研究人員迫切希望找到其它調節生物合成的方法來預防和治療這些疾病。

線粒體: 延緩衰老過程的關鍵?

線粒體產生能量的副產品是將自由基釋放到體內。線粒體雖然產生出這些自由基,卻仍容易受到自由基損傷的影響。

隨著人的身體老化,線粒體會變弱並死亡,導致脂肪儲存增加,骨骼肌質量下降,認知能力下降,以及其它與年齡有關的疾病。研究人員推測,線粒體的增殖和強化(通過生物合成)可能是延緩衰老過程和減輕相關疾病的關鍵。線粒體功能障礙包括:

神經和肌肉退化

心肌疾病

癌症

衰老及相關疾病

胰島素抵抗及2型糖尿病

肥胖及肥胖相關疾病

眾所周知,環境壓力如中短期熱量限制、禁食、鍛煉和低溫(如冷療),都對生物合成過程有積極的影響。然而,研究人員希望發現其它天然物質,在線粒體增殖方面可以產生類似結果。

生薑在線粒體生物合成中 的作用

研究人員針對生薑提取物對骨骼肌、心臟、肝臟等多個器官和組織的影響進行研究,發現生薑提取物對線粒體生物合成相關的幾個功能具有積極影響,包括:

增加線粒體質量

肌肉和肝臟組織中線粒體DNA (mtDNA)拷貝數增加

三磷酸腺苷(ATP)產量增加(ATP是細胞代謝功能所用的能量)

促進肝臟和肌肉組織中COX4和OXPHOS蛋白的表達(這些基因的酶活性降低與2型糖尿病和肥胖症有關)

通過AMPK-PGC1α通路誘導線粒體生物合成(這一途徑是引起線粒體生物合成的過程)

體內和體外研究均表明,生薑有增加線粒體生物合成的潛力。研究人員測試了生薑提取物和生薑根成份薑辣素的功效,研究結果沒有發現差異。因此,研究人員認為薑辣素可能是刺激生物合成的活性成份。

其它促進線粒體再生的物質

除生薑提取物外,已被確認具有誘導線粒體生物合成治療特性的物質還有:

薑黃素

阿薩伊果

多酚

表沒食子兒茶素沒食子酸酯

通過線粒體生物合成支持細胞再生,其它生活方式干預方法包括:

有質量的睡眠。睡眠障礙和紊亂與細胞疲勞和線粒體功能低下有關。

攝入omega-3脂肪酸:線粒體功能障礙與體內炎症水平高有關,omega-3脂肪酸是多不飽和脂肪,具有免疫調節作用,有助於降低炎症反應。omega-3脂肪酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)的優質來源包括魚油補充劑和野生捕撈的魚,如鮭魚、沙丁魚、鯖魚和鯡魚。另一種omega-3脂肪酸ALA(α-亞麻酸)存在於堅果和種子等植物資源中。

鍛煉:運動會通過改善線粒體蛋白質量和增加線粒體含量來減緩線粒體衰老。研究表明,高強度的間歇訓練和活動,如跑步、步行、游泳等耐力鍛煉以及阻力訓練,對改善線粒體生物合成是很有益的。

支持解毒途徑:持續暴露於污染物或重金屬等環境毒素中、過度使用藥物,以及營養不良會損害線粒體功能。通過清除或減少體內毒素,細胞毒性降低,線粒體能夠更好地進行細胞呼吸。

練習暴露在寒冷環境中。冷療法被證實能夠增強線粒體生物合成,它可以改善PGC1α蛋白表達,而該蛋白質在細胞內調節和誘發生物合成的過程。

研究結論

人體整個機體的代謝功能依賴於線粒體的能力。研究人員相信,通過生物合成增加線粒體的數量和強度,有可能顯著減少或預防與線粒體功能障礙有關的多種年齡相關疾病,包括糖尿病、肌肉退化、癌症、認知障礙、心血管疾病和肥胖。◇