四種必需氨基酸——色氨酸、甲硫氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸的重要性

鹽酸氟西汀是抗抑郁藥，通過提高腦內(nèi)5-羥色胺水平而改善情緒；褪黑素，它能調(diào)整晝夜節(jié)律，提高睡眠質(zhì)量。而這兩種重要的化學物質(zhì)5-羥色胺（5-HT）和褪黑素（melatonin，MT）有相同的前體——色氨酸。讓我們一起看一看必需氨基酸色氨酸在人體內(nèi)的代謝過程。

首先，色氨酸在人體內(nèi)的代謝過程猶如一場精密的化學反應交響樂。色氨酸在色氨酸羥化酶的作用下加羥基，變成5-羥色氨酸，值得注意的是，色氨酸羥化酶的輔因子是四氫生物蝶呤（tetrahydrobiopterin）。四氫生物蝶呤就像是這場反應的“催化劑助手”，它的存在確保了色氨酸能夠順利地發(fā)生羥基化反應。在正常生理狀態(tài)下，人體需要保持一定量的四氫生物蝶呤來維持色氨酸代謝的順暢進行。一旦四氫生物蝶呤缺乏，就可能導致色氨酸代謝受阻，進而影響后續(xù)一系列生理活動。然后5-羥色氨酸在5-羥色氨酸脫羧酶的作用下脫羧，變成5-羥色胺。5-羥色胺又稱血清素，是一種抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，它作用于神經(jīng)系統(tǒng)中的G蛋白偶聯(lián)受體或配體門控離子通道受體，進而引起情緒的改變。臨床研究發(fā)現(xiàn)，當人體大腦中的5-羥色胺水平較低時，人們更容易出現(xiàn)焦慮、抑郁等負面情緒。而5-羥色氨酸脫羧酶的輔因子是維生素B6，維生素B6作為輔酶，在5-羥色胺的合成過程中起著至關重要的作用。缺乏維生素B6可能會影響5-羥色胺的正常合成，間接影響情緒調(diào)節(jié)。5-羥色胺在2個轉移酶的作用下，發(fā)生乙?；图谆?，最終生成褪黑素。這種激素直接或間接地調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)，進而讓我們產(chǎn)生困意或保持清醒，這個反應的輔因子是s-腺苷甲硫氨酸（SAM）和輔酶A。SAM參與的循環(huán)是甲硫氨酸循環(huán)，S-腺苷甲硫氨酸供甲基后轉變成S-腺苷同型半胱氨酸，然后水解生成同型半胱氨酸，然后在轉甲基酶的作用下生成甲硫氨酸。在現(xiàn)實生活中，許多人會通過食用富含色氨酸的食物，如牛奶、香蕉等，來改善睡眠和調(diào)節(jié)情緒，這正是利用了色氨酸在體內(nèi)的代謝機制。

SAM參與的循環(huán)是甲硫氨酸循環(huán)，S-腺苷甲硫氨酸供甲基后轉變成S-腺苷同型半胱氨酸，然后水解生成同型半胱氨酸，然后在轉甲基酶的作用下生成甲硫氨酸。由此得知，另一個必需氨基酸——甲硫氨酸在褪黑素的合成中也起到重要作用。

甲硫氨酸又稱蛋氨酸，以甲硫氨酸為原料合成的硒代蛋氨酸，有著神奇的功效。經(jīng)查閱文獻，我們了解到硒代蛋氨酸能起到促進癌細胞凋亡的作用。其機制是通過我們熟悉的PI3K/AKT信號轉導通路。在相關研究中，不同劑量（1.56，3.13，6.25，12.5，25，50，100μmol/L）的硒代蛋氨酸處理HCT116細胞48h，通過四甲基偶氮唑鹽（MTT）實驗測定半抑制率（IC50），結果顯示孵育HCT116細胞IC50為17.07μmol/L。后續(xù)實驗中，細胞隨機分為對照組及硒代蛋氨酸組，處理細胞48h后，通過Hoechst染色檢測細胞凋亡，Transwell檢測細胞侵襲情況，細胞粘附實驗檢測細胞粘附情況，Western blot實驗檢測相關蛋白含量及信號通路的激活情況。結果表明，硒代蛋氨酸組較對照組細胞凋亡率升高，細胞粘附、侵襲數(shù)目減少。這一研究成果為癌癥的治療提供了新的思路和方向。目前，科學家們正在進一步探索如何將硒代蛋氨酸更好地應用于臨床癌癥治療，以及如何優(yōu)化其使用劑量和治療方案，以提高治療效果并減少副作用。

再來說說賴氨酸，它參與肉堿的合成。我們都知道，脂酰CoA進入線粒體需要肉堿的轉運，進而才能合成脂肪酸。肉堿在脂肪酸代謝過程中起著不可或缺的作用，它就像是脂肪酸進入線粒體的“運輸工具”，能夠將長鏈脂肪酸從細胞質(zhì)轉運到線粒體基質(zhì)中，使脂肪酸能夠在線粒體中進行β-氧化，從而產(chǎn)生能量。而賴氨酸作為肉堿合成的參與者，間接影響著脂肪代謝。如果體內(nèi)賴氨酸缺乏，可能會導致肉堿合成不足，進而影響脂肪酸進入線粒體進行氧化分解。

腎上腺素在人體應對緊急情況時發(fā)揮著關鍵作用，它能使心跳加快、血壓升高、血糖上升，為身體提供更多能量，增強機體的應激能力。當我們面臨危險或緊張的情況時，身體會迅速分泌腎上腺素，讓我們能夠快速做出反應。如果苯丙氨酸的代謝出現(xiàn)異常，可能會導致腎上腺素合成不足，影響身體的應激反應能力。有一種罕見的遺傳疾病叫做苯丙酮尿癥，就是由于患者體內(nèi)缺乏苯丙氨酸羥化酶，導致苯丙氨酸不能正常代謝，從而在體內(nèi)積累，引發(fā)一系列嚴重的健康問題，包括智力發(fā)育遲緩、神經(jīng)系統(tǒng)損傷等。對于這類患者，需要嚴格控制飲食中苯丙氨酸的攝入量，同時補充特殊的營養(yǎng)物質(zhì)，以維持身體的正常生理功能。

（作者單位：中國醫(yī)科大學）