精胺精胺：来自精液的“益寿分子”

在英国喜剧组《巨蟒组》演唱的电影《生命的意义》中，《每个精子都是神圣的》成为经典。他们可能没有深入研究过“生命”，但从生物化学的角度来看，精胺对生物体确实意义重大。

17世纪末，被称为“显微镜之父”的安东尼·列文霍克(Anthony Levinhook)在显微镜下第一次凝视自己的精子时，可能对精子的陌生感感到惊叹。然而，在惊叹创作者的鬼斧神工的同时，他也在样品中发现了一颗水晶。他于1678年向皇家学会报告了这一发现。在接下来的两百年里，几位科学家独立地发现了这种晶体的存在。然而，在此期间，没有科学家对它感兴趣，也没有人意识到它的重要价值。

这种晶体化合物被命名为精胺，因为它存在于精液中。但直到20世纪20年代，精胺及其相关分子亚精胺的化学结构才被科学家们所认识。

精胺和亚精胺的结构与其他多胺没有太大区别:它们是以多个氨基为主要官能团的链状有机分子。七个碳原子排成一个之字形的长蛇阵列——这是亚精胺，亚精胺的碳会上升到十个——在阵列的中间和两端，有一个氮原子挥舞着氢原子的手臂。如果愿意加三个碳和一个氮，辅助精胺合成酶，可以转化为精胺。

精胺分子的三维结构。图片来源:Shutterstock

精胺不仅与精胺结构有关，还与其前体有关。腐胺(其名称来源于腐肉，也存在于精液中)通过亚精胺合酶转化为亚精胺，再转化为精胺。这些多胺是形成精液气味的关键。春天来了，它们也存在于某些树种难以形容的味道中，画面美得无法弥补。

早期研究发现，人类精液中大量存在精胺，其含量远远超过人体其他组织。此后，化学家们发现腐胺、精胺和亚精胺广泛存在于真核细胞中。总之，从其普遍性来看，精胺在全身细胞代谢中起着重要作用。

那么精胺和亚精胺的作用是什么？

关于精胺的早期研究有不同的视角。俄罗斯研究员波尔已经分离出精胺，并声称其结构可能具有生理活性。具体来说，他推测精胺可以增加血液碱度，从而增加血液承载能力，提高人体生理能力。虽然这个推测后来被证明是错误的，但是精胺确实有一定的增加生命力的作用。

多胺是携带氨基的分子，带正电荷，所以遇到带负电荷的分子会发生强烈反应。细胞中大多数带负电荷的分子只是DNA、RNA、蛋白质等。这意味着精胺和亚精胺与细胞分裂、生长和存活密切相关。发现动物细胞中多胺的抑制或消耗可导致RNA翻译和胚胎发生的停滞、细胞周期的终止和细胞分化的抑制。

1992年12月发表的一篇论文推测，精胺和亚精胺可以保护DNA免受自由基氧化损伤。虽然这种猜测侧重于生育的意义，但许多人期望用这种研究假设来理解生命的另一面——衰老。

研究发现，人体组织中的多胺水平随着年龄的增长有下降的趋势，但哪些多胺下降以及与器官的关系有多大仍有待解决。此外，发现不能合成精胺和亚精胺的转基因小鼠皮肤皱缩，毛发缺乏。虽然各器官无病理异常，但寿命比普通小鼠短。

另一方面，当研究人员向酵母、小鼠、人类和其他生物补充多胺时，他们发现当这些生物中的多胺增加时，相应的细胞活性增加，死亡率降低。2016年11月发表在《自然医学》上的研究提出了三个有趣的结论:第一，精胺作为膳食补充剂延长了小鼠的寿命，可能对心血管系统有益；第二，亚精胺能改善高血压大鼠的血压；第三，据报道，人类食用富含亚精胺的食物(如蘑菇、大豆和切达奶酪)后，更容易降血压，降低心血管疾病的风险。

精胺的抗衰老机制尚不清楚，但除了抗氧化和积极调节细胞代谢外，自噬似乎在其中起着重要作用。自噬是细胞代谢的基本过程。如果细胞不能及时清除错误折叠的蛋白质和受损的细胞器，就会阻碍细胞本身的正常功能。当控制自噬的基因不正常表达时，亚精胺的延寿作用消失，进一步表明自噬与亚精胺有很强的相关性。

网上随处可见卖亚精胺的网页，有的是实验药的，有的是保健品的。买不买虽然是你自己的事，但还是要提醒读者，相关性不等于因果性，酵母、果蝇、老鼠不等于人类。这个领域对人类的研究还很缺乏。此外，学术界对多胺与癌症的相关性也有激烈的讨论，多胺是否能诱发癌症或维持癌细胞增殖尚不清楚。诚然，亚精胺作为抗衰老药物的研究数据还是相当有价值的，这无疑是对生命意义的新诠释。

翻译:电影《生命的意义》，还翻译了《生命的七个部分》/《线下洗衣单》。

原始链接:

https://www . chemistry world . com/podcasts/精胺和亚精胺/2500549.article