輔酶Q10(CoQ10)作為保健品界的頭牌,對它的不屑評論可能和它的神話一樣多。雖然它號稱可以保護心臟、抗氧化、清除自由基甚至抗癌,但要問及吃過它的人效果怎樣,得到的多是「好像有點用」、「應該有用吧」這模棱兩可的答案,讓躍躍欲試人打退堂鼓,再看看其他保健品。

輔酶Q10(CoQ10)是甚麼?

1957年,美國威斯康辛大學的Frederick Crane從牛心臟的線粒體中提取一種醌類物質,就是CoQ10。之後,在CoQ10領域有突出表現、被稱為「CoQ10之父」的 Karl Folkers 首次確認了CoQ系列中Q6-Q10的化學結構。

輔酶Q10功效多!心臟保護神CoQ10是甚麼?-香港財經時報-HKBT
圖片:作者提供
輔酶Q10功效多!心臟保護神CoQ10是甚麼?

從上圖可見,CoQ由醌頭和疏水聚異戊二烯尾組成,而名字裡的數字表示異戊二烯單元的數量,比如酵母n=6、齧齒動物和蠕蟲n=9、人類n=10。有些物種會產生多種形式的CoQ,而在人體內主要是CoQ10,且存在於線粒體中。

CoQ10是一種脂溶性分子

CoQ10是一種脂溶性分子,由於普遍存在於動物、植物和微生物中,也被稱作泛醌或泛醇。泛醌和泛醇對應了CoQ10的兩種化學狀態:完全氧化態(泛醌CoQ)和完全還原態(泛醇CoQH2)。除此外,CoQ10還存在一種中間態(泛半醌自由基CoQH)。

葉酸能防止多種心血管病!6類人易缺維他命B9、各年齡層日均攝入量一覽|健康基因

輔酶Q10功效

簡單地說,CoQ10在線粒體呼吸鏈內的細胞能量產生中起重要作用,即在能量需求較高的組織如心臟、腎臟、肝臟、肌肉等中尤其重要。除此外,輔酶Q10還可作為體內重要的脂溶性抗氧化劑,保護DNA免受氧化損傷。另外,CoQ10還有抗炎、抗凋亡、保護血管內皮等功能。詳細如下:

CoQ10的組織分布

組織 CoQ10(nmol/g) 氧化還狀態(還原%)
心臟 132.0 61.0
腎臟 77.0 75.0
肝臟 63.6 95.0
肌肉 46.0 65.0
大腦 15.5 23.0
13.3 95.0
9.2 25.0
血漿(umol/l) 1.1 96.0

在細胞能量產生中的作用

這是因為CoQ10有上述三種狀態,它可以參與生物體內的氧化還原反應,並在線粒體呼吸鏈上充當電子傳遞載體,從而參與細胞能量的產生。

飲酒過量增中風風險!喝酒前後為何不宜喝茶?酒量好原來取決於一個能力|健康基因

1. 保護DNA免受氧化損傷

CoQ10對DNA的保護體現在兩方面:

  • 一、本身的抗氧化性;
  • 二、可以啟動DNA修復酶活性。

2. 抗炎

多項研究證明,CoQ10參與炎症途徑,為可降低炎症標誌物,如腫瘤壞死因數(TNF-α)、白細胞介素(IL-6、IL-10)、趨化因數(CCL2)等。

3. 抗凋亡

有人提出CoQ10是影響線粒體滲透性過渡孔(PTP)的化合物之一。泛醌類似物調節PTP的研究表明,泛醌可以抑制Ca2+依賴性PTP的開放。這功能是通過泛醌結合位點直接參與PTP調節,而不是通過氧化還原反應。

4. 保護血管內皮

CoQ10通過保持低密度脂蛋白(LDL)的穩定,減少了血管擴張劑一氧化氮(NO)的消耗,從而保護NO,降低外圍血管的阻力。另外,CoQ10還可促進另一種血管擴張劑PGI2的生成,並提高動脈平滑肌對PGI2的敏感性。由於CoQ10有以上功能,它不但是保健品,也被用作心臟病等治療的輔助藥物。

CoQ10的吸收

CoQ10可由人體自身合成,即由酪氨酸和乙醯輔酶A作用生成的甲羥戊酸通過一些列酶促反應生成的。第二個來源是從食物中攝取。人體每天需要500mg CoQ10,而每天最多可從飲食攝取5mg,一是因為食物CoQ10含量低,是CoQ10作為脂溶性大分子很難被身體吸收。

CoQ10不溶於水

由於CoQ10不溶於水,且分子量大(863Da),胃腸道吸收它也要2至10個小時,而且吸收率較低。在大鼠的研究中,口服CoQ10的吸收率只有約2至3%。而CFDA的規定中,作為保健品的CoQ10每日攝入量不得超過50mg,這樣算下來的話,50mg就只有1-1.5mg能被吸收。

不過,血漿CoQ10的濃度增加程度取決於劑量和劑型。目前,新研發的各種新型藥物遞送系統對克服CoQ10吸收難的問題提供了許多解決方案,包括脂質體、聚合物納米顆粒、聚合物膠束、固體脂質納米顆粒、納米結構脂質載體、自乳化藥物遞送系統、納米乳劑、固體和水性分散體等。

CoQ10的安全性

CoQ10被用作保健品已有20多年,安全研究表明它的毒性低,不會對人體造成嚴重不良影響。根據大鼠52週的慢性毒性研究,每日可攝入12mg/kg。體重60kg的人,一天可攝入720mg。根據各種臨床實驗資料對CoQ10進行的風險評估,CoQ10的安全水平(OSL)為1200 mg/天/人。

個別病人服用CoQ10有輕微的胃腸道反應

此外,藥代動力學研究證實,外源性CoQ10不會影響內源性CoQ10的生物合成,也不會在停止補充後於血漿或組織累積。目前,只在個別病人服用CoQ10有輕微的胃腸道反應:如噁心、嘔吐、腹瀉等。CFDA就提到少年兒童、孕婦乳母和過敏體質人群不宜服用。

CoQ10的臨床應用

CoQ10參與的臨床應用包括人類CoQ10缺乏症、線粒體疾病、纖維肌痛、心血管疾病、神經退行性疾病、糖尿病、癌症、男性不育、女性不孕、唐氏綜合症、牙周疾病、偏頭痛、雙向情感障礙、衰老等,實屬「萬金油」。

日食150g水果:減40%患心臟病風險!8個科學的健康飲食習慣一定要識|健康基因

CoQ10與心血管疾病

人類在20歲至50歲左右,合成CoQ10的能力達到頂峰,之後便逐年下降。在高耗能的心臟中,CoQ10品質濃度的減少尤其明顯;77歲的老人心肌中的CoQ10比20歲的年輕人可減逾50%。這也是為甚麼CoQ10最被稱為「心臟保護神」。

而CoQ10可以通過以下途徑影響心血管:

  • 參與能量生成,而輔酶Q10減少與心力衰竭密切相關;
  • 具有抗氧化作用,可消除ROS,減少ROS對膜的破壞;
  • 再生維生素E和維生素C,加強抗氧化作用,避免自由基對膜磷脂過氧化,以及避免線粒體DNA和膜蛋白氧化損傷;
  • 和低密度脂蛋白(LDL)、極低密度脂蛋白(VLDL)結合,防止脂質過氧化損傷,從而對心血管發揮有益作用;
  • 通過減少一氧化氮(NO)消耗,保持NO含量,促進前列環素的生成,改善血管內皮的功能;
  • 降低血管中C-反應蛋白、白介素-6和腫瘤壞死因數的水平,減弱血管炎症。

CoQ10與糖尿病

糖尿病是一種慢性代謝性疾病,涉及糖類、脂質和蛋白質的代謝紊亂,許多研究證實,氧化應激在這種多方面的代謝疾病的發病機理中起著核心作用。這促使人們對使用抗氧化劑作為補充治療方法進行了研究。在三項單獨的隨機雙盲臨床試驗中,有194名II型糖尿病患者每天接受200mg CoQ10或安慰劑治療12週。

其中一項研究還將CoQ10獨立治療與CoQ10-非諾貝特聯合治療和非諾貝特(降脂藥物)單獨治療進行了比較。結果發現,在該群體中補充CoQ10可提高血漿CoQ10水平,改善肱動脈的內皮功能,顯著降低收縮壓和舒張壓,降低糖化血紅蛋白(HbA1C);與非諾貝特聯用,可顯著改善內皮和非內皮前臂血管的舒張。

CoQ10與柏金遜症

柏金遜症(柏金遜)是一種中樞神經系統變性疾病,常見於中老年人。大量臨床前研究證實,CoQ10可以保護黑質─紋狀體多巴胺能系統(柏金遜的主要病變部位)。

CoQ10可以通過以下途徑干預帕金遜:

  • 有效對抗氧化應激、增加黑質細胞內琥珀酸細胞色素C還原酶的活性,並在細胞膜水平上直接對抗自由基引起的脂質過氧化反應;
  • 通過保護線粒體結構的完整性,維持其氧化磷酸化功能、抑制磷脂酶對細胞膜磷脂的分散、對抗自由基的產生,以及保護和穩定細胞膜;
  • 阻止帕金森患者黑質中蛋白巰基的減少、改善線粒體中複合體Ⅰ的活性、維持ATP的水準、減輕帕金森患者的不良後果。
  • 在一項雙盲臨床試驗,每天300mg的還原型CoQ10對於帕金遜患者是安全的,而且通過扭轉線粒體異常特徵,可以改善帕金遜患者的震顫症狀,效果優於安慰組。

CoQ10與青光眼

青光眼是導致視力受損和失明主因,其特徵是視網膜神經節細胞(RGC)的丟失。愈來愈多證據證實,與年齡相關的線粒體缺陷在青光眼的發病機制中起著重要作用。

在一項小鼠對青光眼的研究中,研究員對青光眼小鼠進行了為期6個月的CoQ10補充,發現CoQ10通過降低青光眼小鼠視網膜和視神經頭上膠質纖維酸性蛋白的表達、保護視神經頭軸突、抑制星形膠質細胞的活化來支援RGC存活。

CoQ10可以顯著抑制青光眼小鼠視網膜上與發病機制相關的蛋白的上調或表達。此外,CoQ10可以防止細胞凋亡,且補充CoQ10後,青光眼小鼠視網膜組織中的線粒體獲得保護。

雖然只是在小鼠模型中的實驗,然而人類視網膜中的CoQ10水平也是隨著年齡的增長而下降的,CoQ10改善視網膜神經退行性病變的潛能可能對人類也有幫助,期待人類臨床實驗。

CoQ10與衰老

作為一個好用的抗氧化劑,CoQ10可清除自由基,還可以保護線粒體,增加ATP的產生,這些都被認為對抗衰老有幫助。前面也介紹了CoQ10在幾種年齡相關疾病中的作用。加上隨著年齡遞增、CoQ10的體內合成下降,說明CoQ10和年齡密不可分。

然而,在動物的實驗中,通過膳食補充CoQ10來延長其壽命,並沒有甚麼效果。不過,對逆轉衰老表型倒是很有用,和前面介紹的、跟年齡相關的疾病的影響一致。另外有研究證明,輔酶Q10可以通過AKT/mTOR信號轉導抑制D-半乳糖誘導的間充質幹細胞衰老。

適合補充CoQ10的人群

CoQ10並不適用於所有人,它主要適用於以下人等:

  • 涉及上述的臨床應用相關的人群:可通過補充CoQ10來緩解症狀。
  • 服用他汀類藥物的人群:他汀類藥物作為預防心血管疾病的藥物,常被用於治療膽固醇升高和血脂異常。然而,他汀類藥物會導致肌肉中的CoQ10減少、引起線粒體功能障礙、導致肌肉酸痛、肌炎甚至橫紋肌溶解。因此,在服用他汀類藥物時最好輔助CoQ10。

結語

CoQ10確實在人體的健康方面發揮作用,尤其是保護心血管、維持線粒體功能、預防糖尿病、抗衰老等,奈何受到自身性質的限制,導致外源補充吸收率有限。有幸,新型納米遞藥系統的研究帶來解決這問題的曙光,雖然距離新系統商業化還有一段距離,但更好的CoQ10值得期待。

按此訂閱《香港財經時報》HKBT 新聞快訊

編按:專欄作者王駿教授於美國威斯康辛大學麥迪遜分校取得分子生物學博士,1992年加入香港中文大學醫學院,1999年升任生物化學系教授。主攻分子生物學、酶工程和生物合成。 在中國、美國、澳大利亞和香港等地的大學、政府部門、生物技術公司從事生物技術研究 與開發和工業化生產逾四十年,是八十餘項專利的發明人/或發明人之一,香港首位創新科 技講座教授。王駿教授的社會兼職包括阿里巴巴創業大賽評委、HKX創業平臺導師、香港政 府創新及科技基金評審委員。 王駿教授領導的基因港科研團隊包括了三十餘位遺傳學、蛋白質工程、生物化學、工業發酵、信息工程等多個領域的科學家。