5-ALA——解锁细胞能量的生命密钥​

5-ALA——解锁细胞能量的生命密钥​

导语

你是否经常感到疲惫不堪?血糖问题困扰多年?或者对抗衰老、追求健康活力充满渴望?今天,带你认识一个藏在细胞深处的“能量密钥”——5-ALA。它不仅是日本的保健新宠,更是前沿医学研究的焦点,潜力超乎想象!


PART 01

5-ALA是什么?


5-氨基乙酰丙酸(5-ALA),又称δ-氨基乙酰丙酸,是一种非蛋白质功能性氨基酸,在自然界中广泛存在于植物、动物、细菌和真菌中。它叶绿素、亚铁血红素、细胞色素等环状四吡咯化合物合成的前体物质


PART 02

5ALA合成途径


在生物体内,5-ALA主要通过两条天然途径合成:


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C4途径(Shemin途径):主要存在于动物、酵母、部分原生生物和紫色非硫光合细菌中。该途径利用甘氨酸和琥珀酰辅酶A作为原料,在关键酶5-氨基乙酰丙酸合成酶(ALAS)的催化下缩合生成5-ALA。ALAS是此途径的限速酶,其活性受终产物血红素的强烈反馈抑制。


C5途径(Beale途径):主要存在于高等植物、藻类和许多细菌中。该途径以谷氨酸为起点,经过三个酶促步骤:


  • 谷氨酰-tRNA合成酶(GluTS)将谷氨酸连接到特定的tRNA上,形成谷氨酰-tRNA。

  • 谷氨酰-tRNA还原酶(GluTR)在NADPH依赖下,将谷氨酰-tRNA还原成谷氨酸-1-半醛(GSA)。

  • 谷氨酸-1-半醛转氨酶(GSA-AM)将GSA转氨基生成5-ALA。

  • GluTR是此途径的关键限速酶,也受血红素调控。


PART 03

5-ALA生物学功效


(1)血糖管理大师


5-ALA 与其他糖尿病药物联合使用时,通过增强 TCA 循环中的葡萄糖代谢,可改善胰岛素抵抗患者的葡萄糖代谢效率,从而降低HbA1c并减少并发症风险。


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△图1 长期服用高剂量/最大剂量口服降糖药的患者,通过补充5-ALA/SFC,糖化血红蛋白(HbA1c)显著改善(12周内HbA1c从8.6降至6.1)


(2)能量代谢增强大师


5-ALA通过促进血红素合成,提升细胞色素C的活性,加速线粒体氧化磷酸化过程,提高ATP生成效率,增强线粒体功能,改善疲劳感与基础代谢。


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△图2 哺乳动物细胞内血红素的生物合成通路


(3)抗炎与铁平衡大师


5-ALA能显著上调血红素氧合酶-1(HO-1) 的表达,发挥显著的抗炎作用并参与血红素代谢的动态平衡。HO-1是干啥的?


  • 分解血红素: 产生胆绿素(强抗氧化剂)、一氧化碳(CO,抗炎信使)和游离铁。


  • 三重功效:


①抗氧化: 胆绿素→胆红素,强力清除自由基。

②抗炎: CO抑制TNF-α、IL-6等促炎因子,调节NF-κB通路。

③铁循环: 释放的铁被重新利用,支持新一轮血红素合成,维持铁稳态。这对慢性炎症和免疫调节意义重大。


PART 04

应用方向


  • 大健康领域——保健新星

作为营养补充剂成分,5-ALA磷酸盐核心功效在于激活线粒体,提升细胞能量代谢效率。这不仅能帮助管理血糖(使餐后血糖更平稳),更能从根源上改善疲劳、提升整体活力。2015年5-ALA磷酸盐已在日本获得作为保健食品成分的“通行证”。


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  • 医疗领域——抗癌“光影狙击手”

5-ALA作为第二代光敏剂,应用于光动力治疗(PhotodynamicTherapy,简称PDT)。光动力治疗(PDT)已成为癌症治疗的标准程序之一,其原理如下:

I.外用或口服5-ALA → 在癌细胞内大量转化为原卟啉IX(PpIX);

II.特定波长光照 → PpIX产生活性氧(ROS),精准“引爆”癌细胞,导致细胞凋亡或坏死


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  • 化妆品领域——渗透力超群的“补水精灵”

5-ALA分子量极小(约为胶原蛋白的百分之一,玻尿酸的万分之一),因此更容易深入渗透肌肤。添加在精华、面霜中,主要发挥深层保湿、促进肌肤健康的功效。


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  • 农业领域——农业增产“绿色催化剂”

5-ALA是叶绿素等四吡咯化合物生物合成前体,通过增加叶绿素含量提升光合效率。促进植物体内可溶性糖和碳水化合物的合成,从而实现增甜转色,增产。


PART 05

结语


5-ALA磷酸盐是细胞能量代谢的“密码”,能显著改善疲劳、平稳餐后血糖,并提升运动耐力。作为日本保健市场明星成分,它正成为抗衰、代谢健康领域的革新力量。关注5-ALA,或许它就是开启你生命能量宝藏的那把钥匙。



【参考文献】

[1]Rehani PR, Iftikhar H, Nakajima M, Tanaka T, Jabbar Z, Rehani RN. Safety and Mode of Action of Diabetes Medications in comparison with 5-Aminolevulinic Acid (5-ALA). J Diabetes Res. 2019 Nov 6;2019:4267357.

[2]Kiening, Martin, and Norbert Lange. “A Recap of Heme Metabolism towards Understanding Protoporphyrin IX Selectivity in Cancer Cells.” International journal of molecular sciences vol. 23,14 7974. 19 Jul. 2022, doi:10.3390/ijms23147974.

[3]Fujino M, Nishio Y, Ito H, Tanaka T, Li XK. 5-Aminolevulinic acid regulates the inflammatory response and alloimmune reaction. Int Immunopharmacol. 2016 Aug;37:71-78.

[4]Hamada S, Mae Y, Takata T, Hanada H, Kubo M, Taniguchi S, Iyama T, Sugihara T, Isomoto H. Five-Aminolevulinic Acid (5-ALA) Induces Heme Oxygenase-1 and Ameliorates Palmitic Acid-Induced Endoplasmic Reticulum Stress in Renal Tubules. Int J Mol Sci. 2023 Jun 15;24(12):10151.