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梳理维生素B功能研究最新进展

来源:生物谷 2017-02-28 23:46

2017年2月28日/生物谷BIOON/---维生素B(Vitamin B)旧称维他命B,是B族维生素的总称,它们常常来自于相同的食物来源,如酵母等。属于水溶性维生素。

维生素B主要有维生素B1(硫胺素、抗脚气病维生素)、维生素B2(核黄素)、维生素PP(尼克酸或烟酸、抗癞皮病维生素)、维生素B6(吡哆醇、抗皮炎维生素),泛酸(遍多酸)、生物素、叶酸、维生素B12(钴胺素、抗而性贫血维生素)。

B族维生素是推动体内代谢,把糖、脂肪、蛋白质等转化成热量时不可缺少的物质。如果缺少维生素B,则细胞功能马上降低,引起代谢障碍,这时人体会出现怠滞和食欲不振。相反喝酒过多等导致肝脏损害,在许多场合下是和维生素B缺乏症并行的。

那么最近一段时间,维生素B功能研究取得哪些最新进展呢?小编对此进行了盘点,以飨读者!

1.Psychol Med:重磅!维生素B可以缓减精神分裂症!
doi:10.1017/S0033291717000022
一项全球进行的增加高剂量维生素B(包括B6、B8、B12)治疗的临床试验表明这种疗法与标准疗法相比可以显著缓解精神分裂症的症状。这项研究由曼彻斯特大学和医学研究理事会资助,最 近发表在Psychological Medicine上,这个杂志是世界顶尖的心理学杂志。

研究论文第一作者Joseph Firth是曼彻斯特大学心理和精神健康系研究人员,他说道:“从目前的数据看来,我们发现维生素B可以有效改善一些病人的病情。考虑到这种疾病的疗法是急需的 ,因此这是一个很大的突破。”精神分裂症影响了全世界约1%的人群,目前的疗法主要是通过注射抗精神病药进行治疗。尽管短期内病人症状会有所缓减,但是长期治疗效果很差,约80%的病 人病情会在5年里会复发。

研究人员汇总分析了所有报道维生素或者是补充矿物质对精神分裂症病人精神状态影响的随机临床试验,这是这个领域的第一个荟萃分析,他们最终筛选出了18个临床试验,包含了832名使用 抗精神病药物治疗精神分裂症的病人。

结果发现高剂量的维生素B可以缓减精神病症状,而低剂量却无效。此外,由于补充维生素B更可能缓解病期较短的病人的症状,因此可能越早补充维生素B效果越好。Firth补充说:“高剂量 维生素B可能有助于改善精神病患者症状,我们在一些临床试验中发现了显著性差异。同时,有一些证据表明有相关基因或者饮食营养缺陷的病人的总体效果更好。”论文共同作者、西悉尼大 学综合心理健康学教授Jerome Sarris补充道:“我们的探索是建立在这样的事实之上:一些研究表明补充氨基酸等其他食物来源物质也可以让精神病患者获益。这些研究也和我们最近的多种 营养疗法如何缓解抑郁和其他疾病的最新研究结果互相呼应。”

2.Science:重磅!预防青光眼的关键在于维生素B3?
doi:10.1126/science.aal0092; doi:10.1126/science.aam7935
在一项新的研究中,美国杰克逊实验室教授和霍华德-休斯医学研究所研究员Simon W.M. John领导的一个研究团队报道,在遗传上易患上青光眼的模式小鼠体内,添加维生素B3到饮用水中可 有效地阻止这种疾病。

通过在易患上遗传性青光眼的模式小鼠体内开展一系列基因组测试、代谢测试、神经学测试和其他测试,并且与对照小鼠进行比较,John团队发现作为一种在神经元和其他细胞的能量代谢中 起着至关重要的分子,烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)的水平随着年龄的增加而下降。

事实上,维生素B3(烟酰胺,即维生素B3的氨化物)治疗会提高老化的视网膜神经节细胞的代谢可靠性,从而让它们在更长的时间里保持更健康。

John团队也发现针对Nmnat1(该基因编码一种利用烟酰胺制造NAD的酶)的单次基因疗法阻止这种模式小鼠患上青光眼。他注意到注射到眼睛中的基因疗法已被批准用于治疗几种非常罕见的人 类遗传性眼睛疾病,而且他们证实一种重要的年龄依赖性因子可能能够让基因疗法用于治疗更加常见的眼睛疾病。

John说,该团队正在寻求临床试验伙伴关系以便在青光眼病人中测试维生素B3疗法的有效性。他们也正在探究这种疗法在治疗涉及神经退化的其他疾病中的潜在应用。

3.PNAS:维生素B12是微生物界的权力掮客
doi:10.1073/pnas.1612360114
维生素B12是一种由仅有少数有机体产生的物质,但是几乎所有的有机体都需要它。在一项新的研究中,来自美国能源部西北太平洋国家实验室的研究人员发现更多的证据证实维生素B12在微 生物世界中发挥着巨大的作用。这一发现验证了一个观点:维生素B12有助影响微生物群落。微生物群落影响着能量和食物产生、环境、人类健康和很多其他的过程。

论文通信作者Aaron Wright说,“维生素B12在微生物群落中发挥的重要性要比期待中的大得多。我们正在研究它控制的功能和它在微生物群落结构中发挥的重要性。”

Wright团队是在一种被称作盐单胞菌HL-48的细菌中获得这些发现的。在微生物群落中,盐单胞菌HL-48罕见地供应着维生素B12。用于这项研究的样品来自美国华盛顿州北部热水湖中的微生物 垫(microbial mat)。微生物垫是一种微生物群落,在其中,细菌成层地结合在一起。热水湖微生物垫有几十种微生物成员,它们在藻类和其它微生物大量生长的热盐水中生长在一起,交换 着碳和氧气等营养物。

Wright团队发现维生素B12与这种细菌中的41种不同的蛋白相互作用。他们发现维生素B12在调节叶酸、泛醌和甲硫氨酸中发挥着至关重要的作用。叶酸、泛醌和甲硫氨酸是微生物细胞能够产 生能量、制造蛋白和修复DNA以及生长所必不可少的。关于甲硫氨酸的发现证实维生素B12具有比人们已知的更大的影响。依赖于是白天或晚上,这种维生素也改变着它发送给基因的指令。在 光线是主要驱动力的有机体群落中,这并不令人吃惊。

4.母亲孕期维生素B水平影响婴儿湿疹风险

英国南安普敦大学9月23日发布的一项研究显示,母亲在怀孕期间体内如果一种特定的维生素B3衍生物水平较高,那么新生儿到12个月时得湿疹的风险相对较低。

烟酰胺是维生素B3的一种衍生物,普通人可通过进食鱼肉、鸡肉、蘑菇、坚果和咖啡等获得。烟酰胺以及相关营养物对于身体的免疫反应和能量代谢具有重要作用。

南安普敦大学一个研究团队评估了497名妇女孕期的烟酰胺以及相关色氨酸代谢物的水平,然后跟踪观察了她们的孩子在6个月和12个月时出现湿疹的几率。

结果显示,那些孕期烟酰胺水平较高的母亲生下的婴儿,成长到12个月时出现过敏性湿疹的几率要比其他婴儿低30%。此外,母亲孕期体内的一种色氨酸代谢物——邻氨基苯甲酸的水平也与婴 儿的湿疹风险存在较大关系。

5.Nat Commun:科学家发现抗衰老关键,维生素B3能延缓衰老
doi:10.1038/ncomms10894

衰老的氧化假说——也称自由基假说,是由1956年Denham Harman提出的。从那时起, 很多试图证明衰老与氧化损伤关系的努力都失败了,包括抗氧化物相关的多个临床试验。因此,虽然在 衰老过程中氧化损伤的积累显而易见,大多数科学家仍然认为其与衰老的成因几乎不相干。

然而,最近发表的结果可能将改变这一切。西班牙国家癌症研究中心(CNIO)的科学家们与Valencia大学的科学家、马德里IMDEA合作,提高整体的细胞抗氧能力,而不是仅仅集中抗氧化酶。 为了达到抗氧化能力的整体提高,研究人员聚焦于提高NADPH的水平。NADPH是抗氧化反应中起关键作用的一个相对简单的分子。到目前为止其他人并没有将NADPH的研究与衰老联系起来。

研究人员利用基因手段提高的NADPH含量,他们使用了转基因小鼠,此小鼠在整个体内高水平表达产生NADPH最重要的酶—葡萄糖-6-磷酸脱氢酶。研究结果在Nature Communications上发表, 结果表明增加G6PD酶,从而增加NADPH增强了机体的自然抗氧化能力,防止氧化损伤,减少了衰老相关过程,例如胰岛素抵抗,并延长了寿命。

6.Nat Med:新维生素B3通路——指向代谢疾病新疗法
doi:10.1038/nm.3882
以色列Beth Israel Deaconess Medical Center(BIDMC)的研究人员近日发现了一个新的维生素B3通路,参与肝脏代谢的调节。这个称为N1-methylnicotinamide的小分子能够防止高脂饮食 引发的代谢并发症。研究发表在最新一期的Nature Medicine。

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+),是维生素B3的一种代谢产物。它是食物被转化成细胞成分的代谢过程中的中央产物。类似于在红葡萄酒中发现的白藜芦醇(Reservatrol),NAD+能增加蛋白 质sirtuin 1(Sirt1)的作用,而众所周知Sirt1对健康有诸多益处。NAD+对代谢的影响已经催生了多种新的以改善代谢健康和延缓衰老的膳食补充剂。虽然这些结果尚未在人体中证实,最近 的研究已经表明,组织NAD+水平的增加可改善高脂饮食喂养的小鼠的健康并减少代谢并发症。

肝脏在所有代谢过程起核心作用,包括分解脂肪,产生能量。因为许多不同的蛋白质都参与NAD+的代谢作用,研究人员推测可能有一个未知的维生素B3通路,直接调节了肝脏代谢。为了检验 这一假设,研究人员进行了各种实验来检测这些蛋白质。他们的研究结果表明,nicotinamide N-methyltransfersase (NNMT),一个“清除”酶,可以帮助人体排泄多余的维生素B3,发挥了 更加突出的代谢作用。证据表明NNMT还参与肝脏代谢的调节。N1-methylnicotinamide,是由NNMT催化的烟酰胺甲基化产物,能增加Sirt1的蛋白水平并促进新陈代谢。在随后的实验中,研究 人员还发现,NNMT与Sirt1水平,小鼠健康新陈代谢指数呈正相关关联。同时低胆固醇和甘油三酯水平的人体也被发现在肝脏中有高水平NNMT和Sirt1。

由于N1-methylnicotinamide是一种小分子,能够直接喂养老鼠。所以研究人员喂养小鼠,以找出它是否能阻止高脂饮食引起的代谢并发症。正如预测,N1-methylnicotinamide增加肝脏Sirt1 蛋白,抑制甘油三酯和胆固醇的合成,保护了肝脏的健康——与对照组相比,更少的炎症标记物,更少肝脂肪和低胆固醇水平。

7.AJCN:维生素B12或并不能改善老年个体的认知功能
doi:10.3945/ajcn.115.110775

近日,一项刊登于国际杂志the American Journal of Clinical Nutrition上的研究论文中,来自伦敦卫生和热带医学院的研究人员通过研究表示,维生素B12补充剂或许对机体中度缺乏B12 的老年个体的认知和神经功能并无任何益处。

在英国75岁以上的老年人中,大约六分之一的个体都存在机体维生素B12缺乏的情况,当维生素B12缺乏严重时就会引发个体神经系统出现明显的问题,比如肌无力、行走困难等疾病;维生素 B12在每天的食物中都存在,比如鱼类、肉类、乳制品和家禽等。目前有明确的证据表明,患有严重维生素B12缺乏的个体会在疗法中明显获益,然而却并没有明确的证据表明维生素B12疗法对 B12中度缺乏个体会带来帮助。

此前研究表明维生素B12中度缺乏的个体的神经和记忆功能较差,而每日维生素B12补充剂对于纠正其中度缺乏对机体神经系统功能的效应此前并不清楚。这项研究中,研究者对201名年龄在75 岁以上的老年个体进行研究,这些个体都为维生素B12中度缺乏,而且他们并不患贫血,这些个体每日服用维生素B12药片或安慰剂,服用时间为1年;在研究结束后研究者对参与者进行临床检 测来评估其机体神经系统的功能,包括肌肉力量测定、协调性、运动型、记忆认知能力及心理健康等。

结果研究者表示,那些服用维生素B12的个体和服用安慰剂的个体在神经系统和认知功能的改善上并无差异;研究者Alan Dangour说道,这项研究首次研究阐明了维生素B12补充剂对B12中度缺 失的老年个体机体的神经功能和认知功能的影响;目前有很多个体都非常有规律地服用维生素B12,他们认为这会增强其机体的神经认知功能,但本文研究发现这好像并没有任何作用。

8.Neurology:VB没那么神,无法减少患老年痴呆的风险
doi:10.1212/WNL.0000000000001050
近日,一篇发表在国际杂志Neurology上的研究论文中,来自荷兰瓦赫宁根大学的研究人员通过研究发现,服用维生素B12和叶酸并不会减少个体大脑记忆和思考问题的风险,本文研究是截至目前为止最大的一项检测机体长期使用补充物和思考、记忆技能之间关系的研究。

本文研究中的参与者机体血液中均含有较高水平的高半胱氨酸,高水平的高半胱氨酸和机体记忆缺失和阿尔兹海默氏症发病直接相关;研究者Rosalie Dhonukshe-Rutten博士表示,高半胱氨酸的水平可以随着叶酸和维生素B12的补充下降,因此服用维生素B12和叶酸被认为可以减少机体记忆缺失和患阿尔兹海默氏症的风险。

早期观察研究显示,服用叶酸和维生素B12或许对个体记忆和思考技能有部分益处,但是在随后的随机控制实验中却发现该结论并不可信。

本文研究涉及2919名平均年龄的74岁的个体参与,研究对象每天都服用400ug的叶酸片和500ug的维生素B12,或者服用安慰剂,服用时间为两年。研究者在研究开始和研究结束时对参与者的记忆和思考技能进行检测,所有的参与者机体血液中均含有较高水平的高半胱氨酸。

最后研究人员Dhonukshe-Rutten说道,相比服用安慰剂组的个体来讲,服用维生素B12组的个体机体中的高半胱氨酸水平降低了,但这两组个体的记忆和思考能力评分之间并无差异。相关研究由荷兰卫生研究与发展组织等机构提供资助。

9.美研究表明素食主义者精子质量差 维B12必不可少

据法国媒体“francetvinfo.fr”10月21日消息,美国加利福利亚州一项研究表明,素食者和严格素食者的饮食会对其生育能力产生影响。

报道称,加利福尼亚州罗马琳达大学医学中心研究表明,素食者和严格素食者的精子质量较低。4年间,科学家们比较了31名素食者和443名杂食者的精子。研究发现,素食者的精子数量(每毫升5000万个)明显少于食肉者(每毫升7000万个)。此外,素食者的精子只有1/3是活跃的,肉食者的精子活跃量则接近60%。

报道指出,研究人员首先发现,素食者缺乏存在于肉类食品中的维生素B12,这种维生素对精子必不可少。此外,医学中心产科医生伊莉莎?奥奇洛斯卡解释说,另一个因素是豆制品含有“植物雌激素”,该物质接近雌性激素。素食主义者会大量食用豆制品来代替肉类,所以他们的精子质量较差。

奥奇洛斯卡表示,难以告诉人们在试图受孕时不能只吃素,但至少受孕前74天要谨慎食用大豆,以避免精子受损。

10.ISME J:对维生素B12至关重要的新发现
doi:10.1038/ismej.2014.142
新的研究发现在海洋中一组微生物可能对全球大部分维生素B12的相关产品有影响,并对全球碳循环和气候变化也会产生一定的影响。

虽然在这个星球上维生素B12是大多数生物所需要的重要的分子,但是它仅由一小群相关微生物产出,因为它是如此庞大而复杂。对于人类来说,维生素B12中在维持大脑和神经系统,以及细胞内DNA合成到全身都起着非常重要的作用。

Andew Doxey 教授发现古菌可能是主要维生素B12的生产源。这组来自古菌领域的菌群从未发现与维生素B12合成有关。“我们认为,以维生素B12为基础的化合物的特性可能已经被确定,因此这一发现改变了我们如何思考关于这种重要维生素在全球产出的想法。”Doxey教授说。

研究者使用计算方法通过大量的DNA序列寻找可以制造维生素B12的基因,在海洋和淡水中识别类似的制造者。“因为古菌种在大量的有机生物体内存在,尤其是在海洋环境中,所以在生态系统和新陈代谢中它们对维生素B12的生产影响很大。”Neufeld教授说。维生素B12的实用性可能在于控制浮游生物的生物生产力在海洋中产出的量。浮游植物通过大气层光合作用清除二氧化碳,很像植物的光合作用。因此减少这种大气中温室气体浓度是对全球变暖的最大贡献。

该研究也发现古细菌合成B12基因与在冬季极地海域的海洋深度有关。由此可见古细菌B12可能是深冷海洋环境中其他物种幸存的关键。

11.EMBO Mol Med:维生素B3可有效抑制个体的线粒体疾病
doi:10.1002/emmm.201403943

近日,来自芬兰赫尔辛基大学等处的研究人员通过研究揭示,烟酰胺核糖中的维生素B3可以减缓个体线粒体疾病的发展,这就为科学家们开发新型靶向疗法来治疗成人型线粒体肌肉疾病提供一定的思路,相关研究成果刊登于国际杂志EMBO Molecular Medicine上。

近些年来研究者们发现维生素B具有潜在的能量代谢修饰功能,尤其是对于线粒体来讲,维生素B3可以明显减缓动物模型的衰老迹象;线粒体作为机体细胞的能量工厂可以不断产生ATP,为机体功能;机体细胞器的功能障碍往往会引发线粒体障碍,常见的疾病比如成人和儿童发生的遗传性的代谢性障碍。

线粒体性肌病就是一种常见的成年线粒体障碍,病人的症状表现为肌无力,疼痛以及抽筋等,目前并无彻底的治愈方法。当前研究中,研究人员Nahid Khan博士表示,通过给小鼠喂食加油维生素B3的补充物可以有效缓解小鼠的线粒体性肌病,而且这种方法可以增加小鼠机体细胞的线粒体量和功能,并且治愈线粒体结构性的异常,这些结果就表明,来自天然牛奶中的维生素B3可以有效激活机体的异常线粒体代谢。

12.Cell:科学家发现维生素B12或可加速线虫的发育
doi:10.1016/j.cell.2014.01.047

每天我们机体的细胞都会从食物中获取营养物质,并将其转化为维持我们生命的基本物质,然而单一的营养物质或者维生素如何改变机体的基因表达以及生理学特性我们却并不清楚;近日,来自美国麻省大学医学院(University of Massachusetts Medical School)的研究人员开发了一种新型的种间模式系统,其可以帮助解决上述问题,相关研究成果刊登于国际杂志Cell上。

文章中,研究人员发现,机体细菌产生并提供的维生素B12可以改变秀丽隐杆线虫机体基因的表达,线虫的发育以及生育力。研究者A.J. Marian Walhout教授表示,在哺乳动物中,微量营养物质可以通过食物和机体的肠道菌群来提供,我们开发的这种新型技术可以用于系统性的研究线虫和细菌之间的相互作用来揭示线虫机体基因的表达、发育以及其它生理学特性。 研究者发现,维生素B12(VB12)可以帮助完成线虫机体的两种重要的功能,其可以帮助调节线虫机体的甲硫氨酸/SAM循环的发育过程,该过程是线虫细胞膜产生的必须过程;同时VB12也可以帮助缓解短链脂肪酸丙酸所引发的毒性危害,短链脂肪酸丙酸可以改变线虫的基因表达或者损伤细胞。

研究者说道,喂食大肠杆菌的线虫实际上表现为VB12的缺失,由于大肠杆菌是实验室的标准研究模式细菌,因此研究者开发的系统也可以鉴别出线虫所需其它营养物质对其机体的遗传和生理学改变;利用合适的人类类似物模型,有朝一日科学家们也可以对我们所吃的食物对我们机体的影响进行预测,比如预测基因的表达以及生理学改变等。(生物谷 Bioon.com)

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