谷胱甘肽前体GlyNAC逆转HIV患者的过早衰老

艾滋病毒感染者的过早老化现在被认为是一个新的、重大的公共卫生挑战。越来越多的证据表明，45岁至60岁的艾滋病毒感染者会发展出70岁以上的非艾滋病毒感染者通常具有的特征。例如，与年龄和性别匹配的未感染者相比，艾滋病毒感染者的步态速度下降、身体功能和认知能力下降、线粒体老化、炎症升高、免疫功能障碍、虚弱和其他健康状况明显更高。

在贝勒医学院，医学内分泌学副教授、内分泌学家Rajagopal Sekhar博士和他的团队发现，他们在正确的时间、正确的地点研究了艾滋病毒感染者的过早衰老。在过去的20年里，他们一直在内科内分泌、糖尿病和代谢科研究老年人和老年小鼠的自然衰老。此外，在过去的17年里，Sekhar一直积极参与艾滋病研究，并一直在提供帮助临床护理托马斯街健康中心(Thomas Street Health Center)是休斯顿哈里斯健康系统(Harris Health System)的一部分，他在那里经营着唯一一家内分泌和代谢诊所。

Sekhar多年来在影响HIV患者的代谢紊乱方面的专业知识和兴趣，以及一个调查非HIV患者的平行轨道，已经发表了关于衰老、HIV和糖尿病的代谢并发症的重大发现，并指导了许多临床试验，这些试验共同提供了更好的理解我们为什么会变老。

这篇文章发表在《科学》杂志上共同参与，通过显示概念的证据，在实验室替补和床边建立一座桥梁，以便为甘氨酸和N-乙酰半胱氨酸的组合补充艾滋病毒，我们称之为Glynac，作为谷胱甘肽的前体，由身体产生的主要抗氧化剂，Sekhar说，提高了与早年过早相关的多种缺陷。“

为什么我们年龄？

几十年来，实验证据支持了两种老龄化的理论。自由基理论和线粒体理论提出升高自由基(氧化应激)和线粒体功能障碍分别是老年化的核心。这两种情况，即氧化应激升高和线粒体功能障碍，在HIV患者中都存在。

自由基，如活性氧，与线粒体有生理上的联系。线粒体就像细胞的电池，它们产生执行细胞功能所需的能量。身体将我们吃的食物转化为糖和脂肪，线粒体将它们作为燃料燃烧产生能量。

然而，细胞能量产生的废料之一是自由基，这是一种高活性分子，可以破坏细胞、细胞膜、脂质、蛋白质和DNA。细胞依靠抗氧化剂，如谷胱甘肽，来中和这些有毒的自由基。当细胞不能中和自由基时，自由基和抗氧化反应之间就会不平衡，导致有害的和破坏性的氧化应激。

塞卡尔说:“线粒体中燃烧燃料时产生的自由基可以与汽车内燃机产生的废物相比较，其中一些可以被机油过滤器除去。”“如果我们不定期更换机油滤清器，汽车的发动机就会降低性能，减少行驶里程。”

同样，如果细胞中自由基的产生和抗氧化反应之间的平衡始终倾向于前者，细胞的功能迟早会被破坏。谷胱甘肽帮助细胞保持氧化应激平衡，它保持机油过滤器的清洁。GlyNAC帮助细胞制造谷胱甘肽。

Sekhar和他的同事已经研究线粒体功能和谷胱甘肽超过20年了。他们和其他研究人员的发现表明，谷胱甘肽是终极的天然抗氧化剂。

有趣的是，与年轻人相比，老年人的谷胱甘肽水平要低得多，而氧化应激水平要高得多。谷胱甘肽水平在与线粒体功能障碍相关的情况下也较低，氧化应激较高，这些情况包括衰老、艾滋病毒感染、糖尿病、神经退行性疾病、心血管疾病、神经代谢疾病、癌症、肥胖和其他情况。

“当线粒体电池电量不足时，作为医疗和科学界，我们不知道如何给这些电池充电，”塞卡尔说。“这就提出了一个问题，如果细胞中谷胱甘肽的水平得到恢复，线粒体是否会重新充电并能够为细胞提供能量?”恢复线粒体功能会改善与线粒体功能障碍相关的状况吗?”

还原谷胱甘肽

在细胞中恢复谷胱甘肽并不简单，因为如果口服谷胱甘肽就不能发挥作用，原因与糖尿病患者不能吃胰岛素的原因相同。它在到达细胞之前就会被消化。此外，在血液中提供谷胱甘肽并不能纠正谷胱甘肽缺乏，因为每个细胞都能制造自己的谷胱甘肽。

谷胱甘肽是一种由三种成分组成的小蛋白质:氨基酸、半胱氨酸、甘氨酸和谷氨酸。我们发现谷胱甘肽缺乏的人也缺乏半胱氨酸和甘氨酸，但不是谷氨酸，”Sekhar说。然后，我们测试了恢复缺乏的谷胱甘肽前体是否有助于细胞补充它们的谷胱甘肽。但还有另一个问题，因为半胱氨酸不能这样给药，我们必须用另一种叫做n -乙酰半胱氨酸的形式补充它。”

在过去的研究中，Sekhar和他的同事们确定补充GlyNAC(一种甘氨酸和n -乙酰半胱氨酸的结合物)，可以纠正自然衰老小鼠细胞内的谷胱甘肽缺乏，达到年轻小鼠的水平。有趣的是，老年小鼠在服用GlyNAC前谷胱甘肽和线粒体功能水平较低，而在服用GlyNAC前氧化应激水平较高，这些水平也与年轻小鼠在服用GlyNAC六周后的水平相当。

在一项小型研究中，在体内有高氧化应激和谷胱甘肽缺乏的老年人中也观察到了同样的结果细胞。在这种情况下，口服GlyNAC 2周可以纠正谷胱甘肽缺乏，降低氧化应激和胰岛素抵抗(糖尿病前期的危险因素)。

在过去的临床试验中，Sekhar向一小群人提供GlyNAC以纠正营养不足，并产生了令人鼓舞的证据，支持进一步研究这种方法在临床试验中恢复线粒体功能的价值。

改善艾滋病毒感染者的过早衰老

在目前的研究中，Sekhar及其同事进行了开放标签的临床试验，其中包括六名男子和两名患有艾滋病毒的妇女，以及八个年龄，性别和体重指数匹配的未感染控制，均为45至60岁。艾滋病毒的人们在稳定的抗逆转录病毒疗法上，并在研究前六个月没有住院治疗。

在服用GlyNAC之前，与对照组相比，HIV感染者缺乏谷胱甘肽，并有多种与过早衰老相关的条件，包括更高的氧化应激;线粒体功能障碍;较高的炎症、内皮功能障碍和胰岛素抵抗;对基因的损害更大;降低肌肉力量;腹部脂肪增加，认知和记忆受损。

结果令人鼓舞。补充GlyNAC 12周可改善上述所有缺陷。部分改善在停止GlyNAC 8周后下降。

“看到GlyNAC有如此多以前从未描述过的有益作用，真是令人兴奋。一些最令人鼓舞的发现包括逆转了一些认知能力下降的指标，这是艾滋病毒感染者的一个重要状况，还改善了体力和其他标志性缺陷。”

“令人鼓舞的是，GlyNAC可以逆转艾滋病毒携带者的许多标志性缺陷，因为目前没有已知的治疗方法来逆转这些异常。我们的发现可能会对HIV以外的领域产生影响，需要进一步的调查。”

总的来说，这些在HIV患者中的发现提供了概念上的证明，膳食补充GlyNAC可以改善衰老的多个特征谷胱甘肽缺陷和氧化应激可能是其诱因之一。

通过这些结果鼓励，SEKHAR通过测试Glynac补充的价值来改善越来越多的老年人口的健康，并完成了一个开放标签试验，并进入了另一个NIH资助的双盲，安慰剂对照试验老年人。

“这些最近完成的试验的结果支持了HIV研究的发现，”Sekhar说，他目前是美国国立卫生研究院(nih)资助的两项随机临床试验的首席研究员，研究GlyNAC对患有轻度认知障碍的老年人和阿尔茨海默氏症患者的影响。

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