69430-36-0 / 支鏈氨基酸的臨床應用

人體必需氨基酸中， 纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸三者在碳鏈上都具有支鏈(bran—ched chain)，故總稱為支鏈氨基酸，簡稱BCAA。與其它氨基酸相比較，BCAA的代謝有明顯特征。

首先，BCAA初始代謝不是在肝臟進行，而是在以肌肉組織為主的外周進行。它先經(jīng)可逆的轉氨作用， 生成相應的a一酮基衍生物， 分別為a一酮基異戊酸，a一酮基異己酸和a一酮基一 一甲基戊酸。然后，在支鏈酮酸脫氨酶的催化下， 進行不可逆的氧化脫羧。

第二，BCAA可能對骨骼肌的蛋白降解和合成起特殊的調(diào)節(jié)作用。

最后，BCAA與芳香族氨基酸(酪氨酸、苯丙氨酸等，簡稱AAA)經(jīng)由相同途徑入腦，彼此呈競爭抑制， 從而改變某些單胺神經(jīng)遞質(zhì)在腦內(nèi)的水平。根據(jù)其代謝特征，近年來BCAA被廣泛應用于臨床治療。除突出應用于治療肝性腦病外，還相繼用于嚴重感染(毆血癥)、創(chuàng)傷、燒傷、手術后的營養(yǎng)支持。

代謝模式

1.基本過程

BCAA由細胞內(nèi)特異性載體(Ly-系統(tǒng))運送至細胞，借助兩個轉氨酶形成支鏈酮酸(BCKA)，其催化過程接近平衡反應。隨后每一種BCKA各自發(fā)生氧化脫羧， 后者為單酶催化過程， 呈非平衡反應。此過程的產(chǎn)物為酰輔酶A(acyl-CoA)，以后的代謝途徑與脂肪酸氧化很相似， 且其尾產(chǎn)物能進入三羧循環(huán)。纈氨酸，異亮氨酸代謝的尾產(chǎn)物是琥珀輔酶A|亮氨酸姍生成乙酰乙酸和乙酰輔酶A。BCAA轉氨酶(BCAAT)在組織中廣泛分布，每g組織的酶活性以心、腎最高，骨骼和肌肉居中， 肝臟最低。BCAA被脫氨后及其產(chǎn)生的酮酸，借助一種線粒體酶，即a一氧異亮氨酸脫氫酶而進行氧化脫羧 隨后的反應剛通過特異的分解代謝途徑進行。

2.BCAA在肌肉組織的代謝

肌肉是BCAA代謝的主要部位，BCAA也是肌肉組織的重要能源。目前了解， 肌肉中調(diào)節(jié)催化途徑的關鍵酶是a一氧異亮氨酸脫氫酶， 它存在活性型與無活性型兩種形式，并由磷酸化作用和去磷酸化作用而相互轉換。大鼠骨骼肌這種酶幾乎都是無活性型的，從血流或從肌肉蛋白內(nèi)源性釋放的BCAA是經(jīng)過脫氨作用， 且大部分酮酸隨后釋入血流，被具有話性型脫氫酶的其它組織(肝、腎、腦)所代謝。

主要臨床應用

若干動物實驗和人體的研究提示， 當創(chuàng)傷， 燒傷、敗血癥等危重狀態(tài)時，應用BCAA能起到有益效果。一般推測BCAA能作為促進肌肉和內(nèi)臟蛋白質(zhì)合成的燃料，并減少肌肉蛋白分解。對于因輸液、輸血、輸抗生素， 輸正性物質(zhì)而不能接受營養(yǎng)的患者，給予含高成分BCAA的溶液，可能有一定價值。

1.用于代謝性應激^[1,2,3]

機體因創(chuàng)傷、手術后， 嚴重感染等處于應擻狀態(tài)時可呈負氨平衡，主要因骨骼肌蛋白分解增加所致，分解的程度取決于應激的嚴重性和期限。應激時的一個代謝特征是，肌肉與血漿谷氨酰胺濃度降低，但骨骼肌釋放谷氨酰胺的速度則增快}此外， 應激動物谷氨酰胺合成酶的活性可升高5O％。據(jù)此， 有人認為，肌肉蛋白降解率增加提供了BCAA，后者再提供肌肉合成谷氨酰胺所需的氨。體內(nèi)研究也發(fā)現(xiàn)，使用BCAA能減輕伴發(fā)于外傷、手術等應激時的負氮平衡。

2.治療肝性腦病^[4,5]

正常情況下，血漿各類氨基酸成分保持基本恒定，肝臟是體內(nèi)分解和轉化除BCAA以外氨基酸的主要器官，故在機體氨基酸代謝平衡中起主要作用。多數(shù)報告仍顯示BCAA治療肝性腦病具有一定效果，至少不比傳統(tǒng)治療方法差。

機制：

1）輸注BCAA使血漿濃度升高后， 通過與AAA及其它中性氨基酸的競爭轉運，能減少AAA等在腦細胞積聚， 藏輕假性神經(jīng)遞質(zhì)的生成和對神經(jīng)活動的危害。

2）BCAA尤其是亮氨酸可使蛋白質(zhì)合成增加，減低肌肉等蛋白降解，從而減少血漿AAA濃度并防止嚴重負氮平衡。

3）BCAA有助子改善肝功不全時的機體營養(yǎng)狀態(tài)，即通過BCAA特殊代謝型式提供能源。故表明長期口服BCAA能有效改善患者生存率和生活質(zhì)量。

3.治療慢性腎衰竭

慢性腎衰時與門脈一體靜脈性腦病一樣，血漿BCAA及其酮酸濃度在正常值以下， 有人對慢性腎衰患者補充必需氨基酸或補充含高比例的BCAA溶液 發(fā)現(xiàn)臨床癥狀雖有所改善，但血漿BCAA水平卻未見明顯升高。

4.改善免疫功能

補充BCAA后固有免疫應答得到一定恢復。Naka-mura等[6]報道。失代償期肝硬化患者每天服用12 g BCAA3個月后中性粒細胞吞噬作用和NK細胞活動及Fischer ‘s比率明顯改善。其機制有可能是補充BCAA后通過激動mTOR信號傳導系統(tǒng)，促進清蛋白合成，同時也加強了肝細胞生長因子的合成[7]。因此，BCAA既改善了肝硬化患者貧乏的營養(yǎng)狀態(tài)，同時也恢復了患者一定的固有免疫力。

5.對肝癌細胞的抑制作用

BCAA抑制磷酸肌醇-3激酶／蛋白激酶B(phosphoinositide 3-kinase／protein kinase B，PI3K／Akt)通路，不僅是通過促進雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin complex 1．mTORC)1／S6激酶1到PI3K／Akt通路的負反饋，且也可抑制mTORC2激酶活性。表明補充BCAA對抑制肝癌進展也許有效，其通過抑制胰島素介導的PI3K／Akt和隨后的反細胞凋亡通路起作用。同時也表明補充BCAA對進展期肝病的糖尿病患者很重要。

參考文獻

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[2]Vander Woude P er al:Crit Care Med 1986；14:685

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[4]陶小紅：國外醫(yī)學內(nèi)科學分冊1988；15:54

[5]徐隆紹：天津醫(yī)學院學報1985；9:63

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