许多药物具有镜像化学结构：虽然一种可能有帮助，但另一种可能是有害的

药物或化合物对人体产生的影响取决于其原子在太空中的排列方式。有些化合物具有具有相同分子式的深色双胞胎，但3D结构不同，这可能会对它们在体内所做的或不做的事情产生后果。

考虑悲惨的故事沙利度胺，一种孕吐药，导致数千起出生缺陷和流产。尽管一种形式，或异构体的沙利度胺具有镇静作用，另一种被认为会导致异常的生理发育。因为这两个版本可以体内来回转换，在怀孕时服用任何形式的沙利度胺是危险的。

我的研究专注于在红葡萄和花生中发现的一种这样的化合物，即白藜芦醇。这是一个科学之谜临床试验在使用白藜芦醇治疗阿尔茨海默氏病时，结果不一致。事实证明，可能是因为使用了两种不同的形式- 尽管一种可能有助于认知和记忆，而另一个可能对神经系统有毒。

异构体和氨基酸

许多药物具有相同的原子和键，但在空间中的排列方式不同。这些药物称为手性化合物 - 它们是两个不可感染的镜像图像。例如，您的手也是彼此不可感染的镜像。尽管它们看起来一样，但是当您将一个放在另一个上面时，它们不会重叠。

通常，这些镜像版本具有非常相似的属性，因为它们具有相同的元素和键。但是它们在太空中排列的方式可以极大地改变他们体内的影响。就像您无法在您的右手，左手版本的药物无法适应形状的体内靶标，以适合右手分子。

手性分子有两个版本或异构体，由其定义光学活动。这意味着，如果您在手性分子上发光光线，一个将旋转左侧的光（由前缀l-或左右指示），而另一个则将其向右侧旋转（由前缀D或右旋切割表示））。

氨基酸，蛋白质的基础是手性分子。活生物主要制造蛋白质具有L构型的氨基酸。但是，D配置在本质上还有许多其他功能。细菌，例如，使用D配置氨基酸制作他们的细胞壁。哺乳动物使用D构型氨基酸作为神经和内分泌系统中的使者。

这氨基酸酪氨酸是L配置规则的一个重要例外。与其他氨基酸不同，酪氨酸的L和D构型都可以激活蛋白质合成通过一种称为的酶酪酶tRNA合成酶（Tyrrs）。

D-酪氨酸的存在可能使细胞很难合成仅使用L-酪氨酸的蛋白质。然而，细胞已经进化出可以区分这两种版本的酶，并确保仅使用L-酪氨酸。当不存在酪氨酸消费酶时，体内酪氨酸水平的增加可能会有有毒作用， 包含神经系统的损害。

最近出版的作品从我的实验室中提出了一个潜在的原因，为什么过多的酪氨酸会具有神经毒性。当我们向大鼠添加越来越多的L-酪氨酸脑细胞在一个培养皿，我们发现它降低了Tyrrs的水平，Tyrrs是激活酪氨酸以生产蛋白质而不会损害人体的酶。令人惊讶的是，添加D-酪氨酸不仅导致Tyrrs水平下降，还杀死了神经元。

当我们查看出现酪氨酸水平升高的阿尔茨海默氏症患者的大脑时，我们还发现Tyrrs酶水平耗尽。我们的假设是，随着大脑中酪氨酸水平的增加，Tyrrs酶水平下降，并对患有阿尔茨海默氏症患者的大脑产生破坏性影响。这些发现表明，Tyrrs在合成认知和记忆必不可少的蛋白质中可能起着潜在的重要作用。

葡萄，花生和阿尔茨海默氏症

这些发现对研究有影响白藜芦醇，在红酒中发现的一种化合物研究人员一直在研究潜在的健康益处。尽管一些临床试验发现白藜芦醇可以改善阿尔茨海默氏病的人的认知功能，其他人发现它具有相反的效果并使疾病更加严重。为什么白藜芦醇能产生这种不同的影响仍然是科学的谜。

白藜芦醇有两种形式：顺式白垩酚和反陶艺。这“顺式”和“ trans-”前缀，就像l-和d-一样，描述两个异构体中的相同原子在空间中的排列方式不同。

我和我的同事发现这两种形式的白藜芦醇以不同的方式与Tyrr结合，他们可以导致神经元的相反作用。虽然CIS-白垩酚能够在培养皿中提高大鼠神经元中的Tyrrs水平，但高浓度的反式白藜芦醇耗尽了Tyrrrs并造成神经损伤。但是，低浓度的反陶艺可以转换为顺式白垩酚在身体里。这一结果导致Tyrrs水平及其相关的好处的提高。

我们假设许多关于白藜芦醇的临床试验失败了，因为没有一个单独测试顺式白藜芦醇。我们认为，这也可以解释为什么使用高剂量的反陶艺的试验会看到有害作用，而使用低剂量的反陶艺的试验随后将其转化为体内的顺式葡萄球菌的试验看到了有益的作用。

除了分子的单个原子和键之外，身体还关心它们在太空中的排列方式。注意药物服用的不同形式可以帮助您进行更有效的治疗。

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