在探索生命奧秘與健康養(yǎng)生的征程中，新的研究成果不斷為我們揭示出大自然隱藏的寶藏。近日，中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所的科研團(tuán)隊(duì)在《Science Advances》期刊上發(fā)表的一項(xiàng)研究格外引人注目，該研究聚焦于瓜氨酸，發(fā)現(xiàn)它在延緩衰老、維護(hù)身體健康方面展現(xiàn)出卓越的功效。

瓜氨酸與衰老的關(guān)聯(lián)探秘

研究人員運(yùn)用非靶向代謝組學(xué)技術(shù)，對(duì)不同年齡小鼠的大腦、肝臟組織以及血清樣本中的內(nèi)源性代謝物展開(kāi)深入分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與年輕小鼠相比，老年小鼠大腦、肝臟和血清中的瓜氨酸水平顯著降低。

這一關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)，猶如一把鑰匙，開(kāi)啟了深入探究瓜氨酸與衰老關(guān)系的大門(mén)，暗示著瓜氨酸是一種與小鼠衰老進(jìn)程緊密相關(guān)且持續(xù)下調(diào)的代謝產(chǎn)物。

為進(jìn)一步評(píng)估瓜氨酸對(duì)細(xì)胞衰老及炎癥反應(yīng)的影響，研究人員借助活性氧誘導(dǎo)的細(xì)胞衰老模型開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。在衰老小鼠胚胎成纖維細(xì)胞（MEF）的傳代過(guò)程中，使用濃度為500 μM的瓜氨酸進(jìn)行處理，驚喜地發(fā)現(xiàn)γ-H2A組蛋白家族成員X（γH2AX，一種與DNA損傷和修復(fù)密切相關(guān)的分子標(biāo)志物）的水平顯著降低。這一結(jié)果有力地表明，提升瓜氨酸水平能夠有效減少衰老細(xì)胞中的DNA損傷。

不僅如此，補(bǔ)充瓜氨酸還能夠抑制β-半乳糖苷酶（SA-β-Gal）的活性以及p21等衰老標(biāo)志物的表達(dá)。除了對(duì)衰老標(biāo)志物的影響，研究還發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)充瓜氨酸能夠有效降低衰老MEF細(xì)胞中炎性細(xì)胞因子（如Tnf、Il6和Il1b）的mRNA水平。

在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)方面，研究人員選用年輕和老年小鼠模型，評(píng)估瓜氨酸對(duì)體重、器官重量、炎癥反應(yīng)以及衰老相關(guān)表型的影響。研究結(jié)果顯示，老年小鼠在補(bǔ)充瓜氨酸5 - 6周后，體重顯著下降；連續(xù)補(bǔ)充9周后，脾臟和肝臟等器官重量也有所減輕。同時(shí)，老年小鼠體內(nèi)衰老相關(guān)炎性細(xì)胞因子水平顯著降低，瓜氨酸展現(xiàn)出緩解小鼠年齡相關(guān)表型的強(qiáng)大能力。

此外，瓜氨酸還能夠抑制衰老腦組織中小膠質(zhì)細(xì)胞的激活。綜合來(lái)看，瓜氨酸作為一種重要的內(nèi)源性代謝物，在衰老和炎癥過(guò)程中發(fā)揮作用的機(jī)制主要包括抑制mTOR信號(hào)通路、穩(wěn)定HIF1α、調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞代謝、抑制炎癥反應(yīng)以及促進(jìn)細(xì)胞抗氧化能力等，通過(guò)這些機(jī)制，瓜氨酸延緩了衰老進(jìn)程，減輕了炎癥反應(yīng)，助力機(jī)體維持健康狀態(tài)。

瓜氨酸的身世溯源

瓜氨酸屬于α-氨基酸家族的一員，其名稱(chēng)源于拉丁詞“citrullus”。1914年，日本研究人員Yatarō Koga和Ryō ōtake首次從西瓜中成功分離出瓜氨酸，自此，瓜氨酸逐漸進(jìn)入人們的視野。后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)，葫蘆科作物如南瓜、西瓜、苦瓜、絲瓜等的種子和果實(shí)中，都含有大量瓜氨酸。

瓜氨酸在人體內(nèi)具有獨(dú)特的合成途徑。它是一種中性的非必需氨基酸，可由人體自身內(nèi)源性合成，這一過(guò)程主要發(fā)生在腸細(xì)胞中。在尿素循環(huán)里，鳥(niǎo)氨酸羧基轉(zhuǎn)移酶能夠?qū)ⅧB(niǎo)氨酸轉(zhuǎn)化為瓜氨酸。此外，谷氨酰胺和精氨酸是瓜氨酸的間接來(lái)源，精氨酸可通過(guò)精氨酸酶轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)-鳥(niǎo)氨酸，而鳥(niǎo)氨酸轉(zhuǎn)氨酶利用谷氨酰胺產(chǎn)生鳥(niǎo)氨酸，鳥(niǎo)氨酸又能夠進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為瓜氨酸。

同時(shí)，在一氧化氮（NO）的合成過(guò)程中，瓜氨酸也會(huì)隨之產(chǎn)生。在這一途徑中，精氨酸作為內(nèi)皮型一氧化氮合酶（eNOS）酶的底物，經(jīng)酶作用產(chǎn)生NO和瓜氨酸。值得一提的是，瓜氨酸還可以通過(guò)精氨琥珀酸合成酶（ASS）和精氨琥珀酸裂解酶（ASL）的作用，循環(huán)轉(zhuǎn)化為精氨酸，從而為內(nèi)皮細(xì)胞中一氧化氮的生成持續(xù)提供精氨酸。

瓜氨酸的多元功效解讀

提高運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)

對(duì)于運(yùn)動(dòng)員和健身愛(ài)好者而言，瓜氨酸堪稱(chēng)提升運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的得力助手。在高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，疲勞的產(chǎn)生往往不可避免。而瓜氨酸能夠通過(guò)促進(jìn)氨的去除，并借助尿素循環(huán)途徑抑制血液中乳酸的積累，從而有效延緩疲勞的發(fā)生。同時(shí)，瓜氨酸還能通過(guò)維持較低的血漿乳酸濃度，優(yōu)化有氧代謝途徑。多項(xiàng)研究有力地證實(shí)了瓜氨酸的這一功效。

例如，專(zhuān)業(yè)騎行者連續(xù)一周每日補(bǔ)充6克瓜氨酸后，計(jì)時(shí)賽成績(jī)顯著提升，平均功率輸出增加，心率及主觀疲勞感（RPE）降低。針對(duì)大學(xué)男性田徑運(yùn)動(dòng)員的研究也表明，連續(xù)7天每天服用3克瓜氨酸補(bǔ)充劑，在進(jìn)行間歇性短時(shí)間高強(qiáng)度訓(xùn)練后，運(yùn)動(dòng)員的RPE降低，氧氣消耗量和平均功率輸出增加。這些研究結(jié)果充分揭示了瓜氨酸補(bǔ)充劑在提升運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)方面的巨大潛力。

保護(hù)心血管健康

心血管健康是人體健康的重要基石，而瓜氨酸在這方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。一氧化氮（NO）在心血管系統(tǒng)中扮演著多重角色，它能夠促進(jìn)血管舒張，抑制平滑肌細(xì)胞生長(zhǎng)、血小板聚集以及白細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的粘附，進(jìn)而有效預(yù)防動(dòng)脈硬化、動(dòng)脈粥樣硬化等心血管疾病的發(fā)生發(fā)展。

瓜氨酸通過(guò)增加精氨酸的合成，間接促進(jìn)NO的生物合成，從而顯著改善內(nèi)皮介導(dǎo)的血管舒張功能。在諸如動(dòng)脈粥樣硬化等復(fù)雜的病理情況下，瓜氨酸改善內(nèi)皮功能障礙的機(jī)制較為多元，可能通過(guò)直接減少羥基自由基的形成、對(duì)血管平滑肌產(chǎn)生直接作用以及間接影響NO合成等多種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。

降血壓

血壓異常是威脅人類(lèi)健康的常見(jiàn)問(wèn)題，瓜氨酸在降血壓方面也展現(xiàn)出積極效果。在自發(fā)性高血壓大鼠（SHR）模型中，瓜氨酸通過(guò)提高精氨酸/不對(duì)稱(chēng)二甲基精氨酸（ADMA）比例，有效預(yù)防高血壓的發(fā)生發(fā)展。眾多臨床前研究表明，母體補(bǔ)充瓜氨酸對(duì)后代的血壓調(diào)節(jié)具有積極的長(zhǎng)期影響。例如，母體為自發(fā)性高血壓大鼠補(bǔ)充瓜氨酸后，可減輕后代腎臟的NO缺陷，阻止其發(fā)展為高血壓。

抗肥胖作用

在對(duì)抗肥胖的戰(zhàn)役中，瓜氨酸同樣貢獻(xiàn)著自己的力量。研究發(fā)現(xiàn)，在白色脂肪組織外植體中，用2.5毫摩爾/升的瓜氨酸處理24小時(shí)，能夠有效增加基礎(chǔ)脂肪分解，減少甘油異生，并促進(jìn)棕櫚酸酯氧化。關(guān)于瓜氨酸的脂解作用機(jī)制，相關(guān)離體研究報(bào)道，可能是由脂肪組織巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的NO介導(dǎo)。

瓜氨酸，這一從西瓜等植物中被發(fā)現(xiàn)的神奇物質(zhì)，憑借其獨(dú)特的生理特性和強(qiáng)大的功效，為我們的健康帶來(lái)了諸多益處。隨著研究的不斷深入，相信瓜氨酸在健康養(yǎng)生、疾病預(yù)防等領(lǐng)域?qū)l(fā)揮更為重要的作用，為人類(lèi)的健康福祉增添新的助力。

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