蝦青素（ATX）為萜烯類不飽和化合物，是類胡蘿卜素類的高級別產(chǎn)物，也是能透過血腦屏障的類胡蘿卜素。近日，有媒體報(bào)道，研究顯示，ATX具有抗氧化、抗炎癥、抗凋亡等多種生物活性，可在體內(nèi)、外廣泛發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用。
那么，蝦青素，究竟能否保護(hù)神經(jīng)？在該領(lǐng)域有哪些研究發(fā)現(xiàn)？
蝦青素是類胡蘿卜素類、第四代抗氧化物質(zhì)
蝦青素（ATX）又名蝦黃質(zhì)，是一種紅色的脂溶性色素，屬于類胡蘿卜素，其化學(xué)名稱為3,3'-二羥基-4,4'-二酮基-β，β'-胡蘿卜素，摩爾質(zhì)量為596.84g/mol，分子式為C40H52O4。
中國中醫(yī)科學(xué)院醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)中心及研發(fā)實(shí)驗(yàn)服務(wù)基地、中醫(yī)藥防治重大疾病基礎(chǔ)研究北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副研究員歐陽競鋒告訴記者，天然蝦青素在藻類、酵母、魚、蝦等水生動植物中存在廣泛，目前可利用雨生紅球藻和酵母紅曲酵母進(jìn)行合成。如紅球藻種質(zhì)培育與蝦青素制品國家地方聯(lián)合工程研究中心與云南愛爾康生物技術(shù)有限公司已通過培育雨生紅球藻提取出蝦青素。
研究發(fā)現(xiàn)，蝦青素是一種高度不飽和的萜烯類化合物，分子結(jié)構(gòu)與β-胡蘿卜素類似，由一條多烯烴鏈和兩端的2個β-紫羅酮環(huán)組成，分子結(jié)構(gòu)中酮基、羥基、長鏈共軛不飽和雙鍵的存在使得蝦青素共具抗氧化、抗炎癥、抗凋亡等多種生物活性。“ATX的分子結(jié)構(gòu)中共軛雙鍵、酮基、羥基數(shù)量眾多，電子效應(yīng)活潑，可通過提供電子吸引自由基并與其反應(yīng)，從而終止細(xì)胞內(nèi)的自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，因此ATX具有強(qiáng)大的抗氧化活性。”歐陽競鋒說。
此外，兩端β-紫羅酮環(huán)中所含羥基基團(tuán)使ATX具有親水性，多烯烴鏈的結(jié)構(gòu)又使其具有疏水性，一方面使ATX能夠更好地貫穿于細(xì)胞膜內(nèi)外，增強(qiáng)細(xì)胞膜的穩(wěn)定性與機(jī)械強(qiáng)度，避免損傷分子破壞神經(jīng)細(xì)胞；另一方面ATX可由脂肪分子直接攜帶，穿過血腦屏障，以供大腦組織利用。
歐陽競鋒表示，天然的ATX作為一種營養(yǎng)補(bǔ)充劑，具有相當(dāng)高的安全性，無不良反應(yīng)。日本一項(xiàng)隨機(jī)臨床試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，健康成人每天食用10毫克左右的蝦青素，除了有益人體，無任何毒副作用。鑒于蝦青素的強(qiáng)大抗氧化性和無任何毒副作用的特性，美國食品藥品監(jiān)督管理局于1999年批準(zhǔn)其作為膳食補(bǔ)充劑，并于2009年批準(zhǔn)雨生紅球藻蝦青素具有12項(xiàng)功能聲稱；歐盟FSA于2008年批準(zhǔn)雨生紅球藻蝦青素為新資源食品，并對其五大功效做出健康聲明；中國衛(wèi)生部于2010年11月正式批準(zhǔn)雨生紅球藻以及來源于雨生紅球藻的蝦青素為新資源食品。
研究顯示蝦青素可保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞
神經(jīng)退行性疾病主要包括阿爾茲海默癥（AD）、帕金森?。≒D）、肌萎-縮側(cè)索硬化癥（ALS)、亨廷頓?。℉D）、雅氏病等疾病。這些疾病雖然病變部位及組織病理學(xué)改變有所差異，但均與氧化應(yīng)激反應(yīng)、神經(jīng)炎癥、線粒體功能障礙等因素密切相關(guān)，不同的分子機(jī)制及信號通路誘導(dǎo)了疾病的發(fā)生。
歐陽競鋒介紹，ATX抗氧化、抗炎癥、抗凋亡等生物活性在帕金森病(PD)、阿爾茨海默癥（AD）的研究中不斷取得新成果，但在其他神經(jīng)退行性疾病，如肌萎-縮性脊髓側(cè)索硬化癥(ALS)、亨廷頓病（HD）的保護(hù)作用仍需更多研究證明。
帕金森病(PD)以中腦黑質(zhì)致密部多巴胺（DA）能神經(jīng)元進(jìn)行性變性丟失,嗜酸性路易小體（LB）形成為典型病理學(xué)改變。臨床表現(xiàn)以靜止性震顫、肌肉強(qiáng)直、運(yùn)動遲緩和姿勢平衡障礙等癥狀為主。眾多研究表明，氧化應(yīng)激、神經(jīng)炎癥、線粒體功能障礙等是導(dǎo)致PD主要發(fā)病機(jī)制。
有關(guān)ATX對PD影響的研究顯示，ATX可在體內(nèi)、外廣泛發(fā)揮抗氧化、抗炎癥、抗凋亡作用，保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞。ATX能夠恢復(fù)抗過氧化酶的活性、抑制活性氧的產(chǎn)生及炎性因子的釋放，抑制MPP+誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激及炎癥反應(yīng)對PC12細(xì)胞的損傷；ATX還可調(diào)控Bcl-2/Bax比例，下調(diào)α-synuclein表達(dá)，抑制MPP+誘導(dǎo)的SH-SY5Y細(xì)胞損傷；ATX可通過抑制線粒體膜電位的降低以及p38MAPK、caspase-3/caspase-9的激活，抑制6-OH-DA對SH-SY5Y細(xì)胞中線粒體功能的損傷，通過線粒體抗凋亡機(jī)制保護(hù)神經(jīng)元；有關(guān)MPTP誘導(dǎo)的帕金森小鼠模型研究結(jié)果表明，ATX可緩解小鼠發(fā)作PD的相關(guān)癥狀，并顯著延長小鼠滾筒運(yùn)動的潛伏期，還可減慢DA的代謝率，促進(jìn)DA的釋放，提示與ATX能夠提高腦內(nèi)抗氧化物質(zhì)水平有關(guān)。
蝦青素可抑制阿爾茨海默癥的神經(jīng)元損傷
阿爾茨海默癥（AD）又稱為老年癡呆癥，其典型病理特征之一為海馬組織區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)以β淀粉樣蛋白酶（Aβ）為主要成分的淀粉樣斑塊，該斑塊在腦內(nèi)的異常增加和沉積可誘導(dǎo)氧化應(yīng)激反應(yīng)和炎癥反應(yīng)，導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞的退化和凋亡，患者主要表現(xiàn)為漸進(jìn)性記憶減退和認(rèn)知功能障礙，氧化應(yīng)激和神經(jīng)炎癥是導(dǎo)致AD的重要機(jī)制。
近年來研究證明，ATX可通過抗氧化、抗炎癥、抗凋亡機(jī)制抑制AD的神經(jīng)元損傷。研究顯示，ATX能夠抑制Aβ引起的SH-SY5Y細(xì)胞線粒體膜電位的降低、Bcl-2/Bax比例的降低以及細(xì)胞色素C的釋放； ATX預(yù)處理SH-SY5Y細(xì)胞后，可以劑量依賴性抑制Aβ引起的JNKs及p38MAPK的激活，從而抑制細(xì)胞內(nèi)OS的過度產(chǎn)生，減少氧化應(yīng)激對神經(jīng)細(xì)胞的損傷，ATX還可通過激活ERK1/2通路、Akt/GSK-3β通路，上調(diào)HO-1表達(dá)，抑制谷氨酸誘導(dǎo)的細(xì)胞損傷與凋亡。
歐陽競鋒表示，一項(xiàng)對有輕度認(rèn)知功能障礙的AD患者進(jìn)行的60d短期草本復(fù)方（含雨生紅球藻的萃取物）療法試驗(yàn)表明，日常服用含蝦青素的復(fù)方可顯著改善該類患者的記憶功能障礙，且無嚴(yán)重的不良反應(yīng)，但由于受復(fù)方中其他成分的干擾，該試驗(yàn)中蝦青素的單一效應(yīng)有待進(jìn)一步研究。
蝦青素在治療肌萎-縮性脊髓側(cè)索硬化癥研究中取得新進(jìn)展
肌萎-縮性脊髓側(cè)索硬化癥(ALS) 是一種由運(yùn)動神經(jīng)元漸進(jìn)性變性導(dǎo)致的神經(jīng)系統(tǒng)疾病，主要表現(xiàn)為進(jìn)行性痙攣、反射亢進(jìn)、肌無力及肌萎-縮，氧化應(yīng)激是導(dǎo)致該疾病的重要因素。
研究發(fā)現(xiàn)，ALS患者編碼銅鋅超氧化物歧化酶的基因發(fā)生突變，該酶是對抗自由基的關(guān)鍵酶，基因突變導(dǎo)致其合成障礙，機(jī)體對自由基的清除能力下降，從而發(fā)生氧化應(yīng)激反應(yīng)，損傷運(yùn)動神經(jīng)元。研究證實(shí)，蝦青素能夠通過抑制氧化應(yīng)激反應(yīng)，保護(hù)神經(jīng)元，降低ALS患者運(yùn)動神經(jīng)元的損傷，但其具體作用機(jī)制仍需深入研究。
蝦青素在神經(jīng)退行性疾病研究中不斷取得新進(jìn)展
歐陽競鋒指出，神經(jīng)退行性疾病發(fā)病機(jī)制的復(fù)雜，給治療方法創(chuàng)新與新藥研發(fā)增加了困難。近年來蝦青素在神經(jīng)退行性疾病中的研究不斷取得新進(jìn)展，其對神經(jīng)細(xì)胞所發(fā)揮的抗氧化、抗炎癥、抗凋亡作用在眾多體內(nèi)、外研究中得到充分驗(yàn)證，相關(guān)機(jī)制的研究也不斷深入。然而，目前關(guān)于蝦青素應(yīng)用于臨床疾病治療的研究尚不充分，對臨床帕金森病、阿爾茨海默癥、肌萎-縮側(cè)索硬化癥、亨廷頓病等神經(jīng)退行性疾病的作用影響仍需大量研究。
“蝦青素對于神經(jīng)細(xì)胞的保護(hù)具有巨大潛力，且對人體有很高的安全性。進(jìn)一步探究其對神經(jīng)細(xì)胞的保護(hù)機(jī)制及臨床應(yīng)用研究，有望為臨床神經(jīng)退行性疾病的治療及新藥研發(fā)提供新方向。”
