左旋肉堿與代謝綜合征關(guān)系的研究進(jìn)展

范晶晶，呂 超，滕文嬌（綜述），劉 莉（審校）

（1.中國醫(yī)科大學(xué)七年制，沈陽 110001;2.中國醫(yī)科大學(xué)營(yíng)養(yǎng)與食品衛(wèi)生教研室，沈陽 110001）

代謝綜合征（metabolic syndrome，MS）是伴隨心血管疾病和代謝危險(xiǎn)因素聚集的一種復(fù)雜的臨床病理狀態(tài)，包括中心性肥胖、高血壓、血脂異常及糖耐量異常。MS的患病率隨年齡的增長(zhǎng)而逐年增加，根據(jù)中華醫(yī)學(xué)會(huì)糖尿病分會(huì)的診斷標(biāo)準(zhǔn)，目前中國城市社區(qū)20歲以上人群中MS的患病率為14%～16%。MS會(huì)增加心血管疾病和Ⅱ型糖尿病的患病風(fēng)險(xiǎn)［1-3］。它的核心是胰島素抵抗，即胰島素促進(jìn)葡萄糖利用能力的下降，發(fā)病機(jī)制非常復(fù)雜，至今尚未完全闡明?？偟膩碚f，是遺傳因素及環(huán)境因素共同作用的結(jié)果。最近的一些研究表明，左旋肉堿可以改善MS的臨床癥狀及代謝異常［4］?，F(xiàn)就左旋肉堿與MS關(guān)系的研究綜述如下。

1 左旋肉堿的來源

左旋肉堿（L-carnitine），化學(xué)名稱β羥基γ三甲銨丁酸，又稱L-肉堿，是一種促使脂肪轉(zhuǎn)化為能量的類氨基酸，對(duì)人體無不良反應(yīng)。人體主要有兩種來源:一是從膳食中攝取，主要是紅色肉類，如瘦肉，機(jī)體主要靠這種方法補(bǔ)充;二是內(nèi)源性合成，這種合成非常有限。肉堿的生物合成起始于體內(nèi)必需氨基酸、賴氨酸和甲硫氨酸［5］，富含賴氨酸的蛋白質(zhì)在蛋白質(zhì)甲基化酶的催化下，由s-腺苷甲硫氨酸供給甲基將多肽鏈中的賴氨酸轉(zhuǎn)化為ε-三甲賴氨酸，隨后通過體內(nèi)蛋白酶水解生成三甲賴氨酸，三甲賴氨酸再經(jīng)過四步酶促反應(yīng)合成肉堿。在此過程中還需要煙酸、維生素B6、維生素C和鐵離子的參與（圖1）。

2 左旋肉堿的作用

首先，左旋肉堿在脂肪代謝過程中能夠促進(jìn)脂肪酸進(jìn)入線粒體氧化分解，可以說是轉(zhuǎn)運(yùn)脂肪酸的載體。其次，左旋肉堿還可以促進(jìn)支鏈氨基酸的氧化利用，可以改變線粒體內(nèi)呼吸酶的活性，從而提高機(jī)體有氧氧化供能的能力，緩解疲勞。再次，左旋肉堿還能提高血液中的高密度脂蛋白水平，有助于清除體內(nèi)的膽固醇，保護(hù)血管，降低血脂，同時(shí)也可降低高血壓患者的血壓。

3 左旋肉堿與MS的關(guān)系

左旋肉堿是一種與代謝相關(guān)的必需營(yíng)養(yǎng)素。已有很多在鼠類模型和人類細(xì)胞系上的研究以及臨床病理研究都表明，左旋肉堿能夠改善 MS的主要癥狀。

3.1 左旋肉堿與肥胖的關(guān)系 左旋肉堿可以改善MS中的肥胖（主要指中心性肥胖）癥狀，這一點(diǎn)已被公認(rèn)。長(zhǎng)鏈脂肪酸不能穿越線粒體膜，只能依靠左旋肉堿進(jìn)入線粒體內(nèi)進(jìn)行β-氧化和三羧酸循環(huán)反應(yīng)，為機(jī)體的各種代謝活動(dòng)提供能量［6］。Walter等［7］的研究表明，在減肥中補(bǔ)充左旋肉堿具有有效性且對(duì)身體無不良反應(yīng)。黃宗銹等［8］采用自身對(duì)照及組間對(duì)照法對(duì)肥胖受試者進(jìn)行為期35 d的人體試驗(yàn)，結(jié)果表明試驗(yàn)前后體質(zhì)量、腰圍、臀圍、體脂總量、右三角肌下緣臂外側(cè)正中點(diǎn)處皮下脂肪厚度、右臍旁3 cm處脂肪厚度的減少值，左旋肉堿組均大于對(duì)照組，表明左旋肉堿能降低肥胖者的脂肪量，達(dá)到減肥的目的。Siegner等［9］利用體外培養(yǎng)的人前脂肪細(xì)胞，采用聚合酶鏈反應(yīng)和免疫熒光技術(shù)，結(jié)果表明荷葉提取物和左旋肉堿的混合物可以減少三酰甘油在人前脂肪細(xì)胞的積聚，這種混合物有可能治療與肥胖相關(guān)的疾病。

3.2 左旋肉堿與血脂紊亂的關(guān)系 MS中的血脂異常主要指三酰甘油水平升高，高密度脂蛋白膽固醇水平降低，低密度脂蛋白水平升高［10］。由于膽固醇在血管細(xì)胞內(nèi)皮沉積，激發(fā)了一系列的動(dòng)脈粥樣硬化病理生理改變。左旋肉堿能夠提高血液中的高密度脂蛋白水平，有效地降低膽固醇和三酰甘油水平，保護(hù)血管，降低血脂。Colucci等［11］報(bào)道，左旋肉堿可以降低老年患者的三酰甘油和低密度脂蛋白水平。Kim等［12］在鼠類模型中發(fā)現(xiàn)，對(duì)于高脂飲食誘導(dǎo)肥胖的大鼠，左旋肉堿與藤黃果及大豆肽的混合物可以減少內(nèi)臟脂肪的積累，改善血脂異常狀態(tài)。Shojaei等［13］通過研究肉堿水平和泛癸利酮對(duì)于維持性血液透析患者的血脂及血清脂蛋白影響的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)補(bǔ)充肉堿與泛癸利酮能降低維持性血液透析患者（經(jīng)過他汀類藥物治療）的血清脂蛋白水平。

3.3 左旋肉堿與心血管疾病的關(guān)系 心血管疾病在MS中很常見。左旋肉堿在調(diào)整心肌組織的能量供應(yīng)方面有很重要的作用。心血管疾病，如心臟衰竭和缺血，經(jīng)常伴隨心肌腺苷三磷酸水平下降，導(dǎo)致工作效率降低［14］。因此，左旋肉堿及其衍生物已被考慮用在代謝治療中，滿足心肌對(duì)腺苷三磷酸的需要，維護(hù)心臟搏動(dòng)功能，維持細(xì)胞和組織活力［15］。此外，左旋肉堿是促進(jìn)脂肪酸氧化的重要物質(zhì)，并調(diào)節(jié)心肌的糖、脂代謝。Nakamura等［16］報(bào)道，血清肉堿水平的差異可以反映心肌脂肪酸代謝障礙的程度，并有助于區(qū)分肥厚性心肌病和高血壓心臟病。Ruggenenti等［17］報(bào)道，口服乙酰左旋肉堿（左旋肉堿的一種天然形態(tài)，存在于體內(nèi)的一種自然物質(zhì)）24周以上也可以降低血壓。張治宇等［18］的研究表明，對(duì)急性病毒性心肌炎患者，早期補(bǔ)充外源性左旋肉堿可以明顯緩解患者臨床癥狀，改善重癥患者心功能。

3.4 左旋肉堿與高血糖的關(guān)系 MS中（尤其肥胖患者）胰島素分泌異常，對(duì)血糖與血脂都會(huì)產(chǎn)生影響。王麗敏等［19］采用區(qū)組隨機(jī)分組的方法通過觀察左旋肉堿干預(yù)后糖尿病大鼠空腹血糖和血清游離脂肪酸的變化規(guī)律，得出左旋肉堿可以降低血清游離脂肪酸和體質(zhì)量的結(jié)論。Malaguarnera等［20］也在實(shí)驗(yàn)中證實(shí)，2型糖尿病患者口服左旋肉堿可以降低氧化低密度脂蛋白膽固醇水平。另外，Derosa等［21］證明，西布曲明合用左旋肉堿比單用西布曲明在糖尿病患者中能更快地更好地控制血脂、胰島素抵抗參數(shù)、血糖和體質(zhì)量。Hao等［22］在糖尿病大鼠模型中，利用線粒體4種組合的定位營(yíng)養(yǎng)素，即R-α-硫辛酸，乙酰左旋肉堿，煙酰胺和生物素，得出組合的營(yíng)養(yǎng)素通過增強(qiáng)線粒體功能，減少氧化損傷和延緩細(xì)胞死亡，從而改善2型糖尿病患者的免疫功能的結(jié)論。

4 小結(jié)

研究左旋肉堿與MS的關(guān)系具有極其重要的臨床價(jià)值。左旋肉堿作為脂肪酸氧化的載體，可以改善MS的腹部肥胖、血脂異常等癥狀。但是目前對(duì)于MS的發(fā)病原因還不是很清楚，尤其是從遺傳學(xué)和分子學(xué)的角度研究，以及左旋肉堿是如何與其他藥物聯(lián)用綜合地改善MS的臨床癥狀都有待于進(jìn)一步的研究。

［1］Pei D，Kuo SW，Wu DA，et al.The relationships between insulin resistance and components of metabolic syndrome in Taiwanese A-sians［J］.Int J Clin Pract，2005，59（12）:1408-1416.

［2］Grundy SM，Cleeman JI，Daniels SR，et al.Diagnosis and management of the metabolic syndrome:an American Heart Association/National Heart，Lung，and Blood Institute scientific statement:Executive Summary［J］.Criti Pathw Cardiol，2005，4（4）:198-203.

［3］Sheu WH，Chuang SY，Lee WJ，et al.Predictors of incident diabetes，metabolic syndrome in middle-aged adults:a 10-year follow-up study from Kinmen，Taiwan［J］.Diabetes Res Clin Pract，2006，74（2）:162-168.

［4］Flanagan JL，Simmons PA，Vehige J，et al.Role of carnitine in disease［J］.Nutr Metab，2010，7（30）:5-6.

［5］Cave MC，Hurt RT，F(xiàn)razier TH，et al.Obesity，inflammation，and the potential application of pharmaconutrition［J］.Nutr Clin Pract，2008，23（1）:16-34.

［6］Srinivas SR，Prasad PD，Umapathy NS，et al.Transport of butyryl-L-carnitine，a potential prodrug，via the carnitine transporter OCTN2 and the amino acid transporter ATB（0，+）［J］.Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol，2007，293（5）:G1046-G1053.

［7］Walter P，Schaffauser AO.L-Carnitine，a'Vitamin-like Substance'for functional food.Proceedings of the symposium on L-carnitine，april 28 to may 1，2000，zermatt，switzerland［J］.Ann Nutr Metab，2000，44（2）:75-96.

［8］黃宗銹，林健，林春芳，等.左旋肉堿對(duì)肥胖人員減肥作用的效果觀察［J］.預(yù)防醫(yī)學(xué)論壇，2007，13（1）:6-7.

［9］Siegner R，Heuser S，Holtzmann U，et al.Lotus leaf extract and L-carnitine influence different processes during the adipocyte life cycle［J］.Nutr Metab（Lond），2010（7）:66.

［10］Carr MC，Brunzell JD.Abdominal obesity and dyslipidemia in the metabolic syndrome:importance of type 2 diabetes and familial combined hyperlipidemia in coronary artery disease risk［J］.J Clin Endocrinol Metab，2004，89（6）:2601-2607.

［11］Colucci S，Mori G，Vaira S，et al.L-carnitine and isovaleryl L-carnitine fumarate positively affect human osteoblast proliferation and differentiation in vitro［J］.Calcif Tissue Int，2005，76（6）:458-465.

［12］Kim YL，Kim KY，Kim MS，et al.A mixture of the aqueous extract of Garcinia cambogia，soy peptide and L-carnitine reduces the accumulation of visceral fat mass in rats rendered obese by a high fat diet［J］.Genes Nutr，2008，2（4）:353-358.

［13］Shojaei M，Djalali M，Khatami M，et al.Effects of carnitine and coenzyme Q10 on lipid profile and serum levels of lipoprotein（a）in maintenance hemodialysis patients on statin therapy［J］.Iran J Kidney Dis，2011，5（2）:114-118.

［14］Abozguia K，Shivu GN，Ahmed I，et al.The heart metabolism:pathophysiological aspects in ischaemia and heart failure［J］.Curr Pharm Des，2009，15（8）:827-835.

［15］Revenco D，Morgan JP.Metabolic modulation and cellular therapy of cardiac dysfunction and failure［J］.J Cell Mol Med，2009，13（5）:811-825.

［16］Nakamura T，Sugihara H，Kinoshita N，et al.Can serum carnitine levels distinguish hypertrophic cardiomyopathy from hypertensive hearts?［J］.Hypertension，2000，36（2）:215-219.

［17］Ruggenenti P，Cattaneo D，Loriga G，et al.Ameliorating hypertension and insulin resistance in subjects at increased cardiovascular risk:effects of acetyl-L-carnitine therapy［J］.Hypertension，2009，54（3）:567-574.

［18］張治宇，殷仁富，陳金明，等.左旋卡尼?。ɡ卓ǎ?duì)急性病毒性心肌炎的治療作用［J］.心臟雜志，2005，17（6）:564-565.

［19］王麗敏，葛杰，尹錫玲，等.左旋卡尼汀對(duì)糖尿病大鼠血糖及游離脂肪酸影響［J］.中國公共衛(wèi)生，2008，24（10）:1248-1249

［20］Malaguarnera M，Vacante M，Avitabile T，et al.L-Carnitine supplementation reduces oxidized LDL cholesterol in patients with diabetes［J］.Am J Clin Nutr，2009，89（1）:71-76.

［21］Derosa G，Maffioli P，Salvadeo SA，et al.Sibutramine and L-carnitine compared to sibutramine alone on insulin resistance in diabetic patients［J］.Intern Med，2010（49）:1717-1725.

［22］Hao J，Shen W，Tian C，et al.Mitochondrial nutrients improve immune dysfunction in the type 2 diabetic Goto-Kakizaki rats［J］.J Cell Mol Med，2009，13（4）:701-711.