亞精胺改善睡眠的機制
1、多胺代謝表現出晝夜節律性
在實驗中,研究人員測定了一天內小鼠體內多胺的水平,包括腐胺、精胺和亞精胺3種,結果顯示:精胺水平在一天中相對恒定,而腐胺和亞精胺在白天循環,夜間達到峰值水平。
2、多胺穩態的破壞影響晝夜節律
為了驗證多胺濃度對晝夜節律的影響,研究人員使用α二氟甲基鳥氨酸(DFMO)預處理細胞,這是一種ODC酶活性的不可逆抑制劑,而鳥氨酸脫羧酶(ODC)是多胺合成必需的一種酶。
也就是說經過α二氟甲基鳥氨酸(DFMO)預處理的細胞失去了合成多胺的能力,細胞內多胺的濃度較低。
經過處理的細胞分為兩組,一組加入合成多胺的前體物質——鳥氨酸(鳥氨酸通過ODC的作用合成多胺),另一組加入亞精胺。
結果顯示,添加鳥氨酸并不能恢復晝夜節律周期,因為將鳥氨酸轉化為腐胺的ODC受到DFMO的抑制。相比之下,加入亞精胺,繞過ODC脫羧酶活性,恢復了細胞的晝夜節律期。
此外,通過連續2天檢測細胞中內源性時鐘基因的mRNA和蛋白質表達水平得出:多胺消耗延長了循環內源性核心時鐘和輸出基因的晝夜節律周期。
3、亞精胺可逆轉年齡增加引起的晝夜節律延長
研究人員測定了年輕小鼠(4個月)和成年小鼠(13個月)中的亞精胺水平,結果與以前的報告一致:亞精胺水平隨著年齡的增長而降低。
并且還觀察到,與年輕小鼠相比,成年小鼠的晝夜節律周期更長。因此,低多胺水平與較長的晝夜節律周期相關。
隨后通過飲用水的方式給成年小鼠補充了亞精胺,使其體內的亞精胺血清水平增加約35%。結果顯示亞精胺處理的小鼠表現出統計學上顯著的較短的晝夜節律周期。
總的來說,多胺合成過程中的關鍵酶Odc,Srm和Amd1及其酶活性的產物,腐胺和亞精胺,每天在肝臟中呈現晝夜節律變化,即關鍵的多胺代謝酶處于生物鐘控制之下。因此,多胺補充劑可能作為治療年齡依賴性時鐘功能下降的未來策略。