亚精胺改善睡眠的机制
1、多胺代谢表现出昼夜节律性
在实验中,研究人员测定了一天内小鼠体内多胺的水平,包括腐胺、精胺和亚精胺3种,结果显示:精胺水平在一天中相对恒定,而腐胺和亚精胺在白天循环,夜间达到峰值水平。
2、多胺稳态的破坏影响昼夜节律
为了验证多胺浓度对昼夜节律的影响,研究人员使用α二氟甲基鸟氨酸(DFMO)预处理细胞,这是一种ODC酶活性的不可逆抑制剂,而鸟氨酸脱羧酶(ODC)是多胺合成必需的一种酶。
也就是说经过α二氟甲基鸟氨酸(DFMO)预处理的细胞失去了合成多胺的能力,细胞内多胺的浓度较低。
经过处理的细胞分为两组,一组加入合成多胺的前体物质——鸟氨酸(鸟氨酸通过ODC的作用合成多胺),另一组加入亚精胺。
结果显示,添加鸟氨酸并不能恢复昼夜节律周期,因为将鸟氨酸转化为腐胺的ODC受到DFMO的抑制。相比之下,加入亚精胺,绕过ODC脱羧酶活性,恢复了细胞的昼夜节律期。
此外,通过连续2天检测细胞中内源性时钟基因的mRNA和蛋白质表达水平得出:多胺消耗延长了循环内源性核心时钟和输出基因的昼夜节律周期。
3、亚精胺可逆转年龄增加引起的昼夜节律延长
研究人员测定了年轻小鼠(4个月)和成年小鼠(13个月)中的亚精胺水平,结果与以前的报告一致:亚精胺水平随着年龄的增长而降低。
并且还观察到,与年轻小鼠相比,成年小鼠的昼夜节律周期更长。因此,低多胺水平与较长的昼夜节律周期相关。
随后通过饮用水的方式给成年小鼠补充了亚精胺,使其体内的亚精胺血清水平增加约35%。结果显示亚精胺处理的小鼠表现出统计学上显著的较短的昼夜节律周期。
总的来说,多胺合成过程中的关键酶Odc,Srm和Amd1及其酶活性的产物,腐胺和亚精胺,每天在肝脏中呈现昼夜节律变化,即关键的多胺代谢酶处于生物钟控制之下。因此,多胺补充剂可能作为治疗年龄依赖性时钟功能下降的未来策略。