兩種細胞凋亡的路徑已經被研究清楚,包含外在路徑(extrinsic pathway)與內在路徑(intrinsic pathway)。外在路徑是由配體引起(ligand-induced)激活死亡接受器,導致起始子天冬氨酸特異性半胱氨酸蛋白酶(initiator caspases)的徵調與激活,進一步激活反應子天冬氨酸特異性半胱氨酸蛋白酶(effector caspases)導致細胞凋亡。
而內在路徑是,細胞凋亡的訊息影響粒線體,導致釋放細胞凋亡性因子(apoptogenic factors)如細胞色素C(cytochrome c)。細胞色素C結合pro-caspase-9與adaptor protein apaf-1,形成細胞凋亡體(apoptosome)。這個過程導致激活effector caspases如caspases-3,並激活下游的一連串反應,最終導致細胞死亡。
細胞凋亡的機轉包含活性氧類的製造、釋放次級粒線體引起caspases的激活子(Smac)、通透性轉變孔(permeability transition pores)的開啟、及粒線體膜電位的瓦解,以上都發生在粒線體,可見粒線體與細胞凋亡的關係是非常緊密的。
細胞凋亡在賽鴿體內可以說每天都在上演,這項生理性的動態細胞變化過程與遺傳、發育、致病、老化、死亡都是息息相關的,鴿友對於以上的基礎醫學知識可能難以深入了解,不過有概念性的認知就足夠了。目前在科學的研究層面,細胞凋亡是非常熱門的。
輔酶Q10的神經保護最新研究
根據加拿大學者M. Somayajulu等人於2005年疾病神經生物學期刊(Neurobiology of Disease)中報告,神經細胞對於大部份的能量需求取決於粒線體的氧化磷酸化(oxidative phosphorylation),並且對於氧化性緊迫有特定的危險。粒線體在能量製造與氧化性壓力引起的細胞凋亡(apoptosis)扮演了重要角色,外來的氧化性壓力會引起粒線體功能失調,導致活性氧類(ROS)製造增加,最後引起神經細胞的細胞凋亡。
再者,我們已經研究出輔酶Q10的角色是一種神經保護劑,輔酶Q10是粒線體呼吸鏈的一種成份,並且是一種強效的抗氧化劑。研究證實細胞內全部的活性氧類產生會被輔酶Q10抑制。給予輔酶Q10可維持在氧化性壓力的粒線體膜電位,並且降低粒線體活性氧類的產生。
這項研究顯示,水溶性的輔酶Q10扮演了當神經細胞暴露在氧化性壓力下可以穩定粒線體的細胞膜的重要角色,因此輔酶Q10很有潛力應用在治療神經退化疾病。
輔酶Q10可改善學習力
根據美國學者Mcdonald SR.等人於2005年在自由基生物學與醫學期刊(Free Radical Biology & Medicine)中報告,輔酶Q10與維生素E(α-tocopherol)都具有清除自由基的功能,特別在粒線體的內膜。維生素E可以直接與脂質過氧化自由基形成α-tocopheroxyl radicals,並且可以被輔酶Q10還原形成α-tocopherol,這種現象稱為節制/再生(sparing/regeneration)。
已經廣泛被認知老化引起的生理功能喪失,是由於分子氧化性傷害的堆積。許多研究都在探索抗氧化劑於延緩或消除老化引起的退化性改變,包括認知與精神動力的失調,而其中輔酶Q10與維生素E在研究證實是有功效的。
這項研究證實,同時補充輔酶Q10與維生素E有效來治療老化引起的學習缺陷,比單一補充輔酶Q10或維生素E的效果更好。在學習力上,動物實驗證明同時補充輔酶Q10與維生素E是明顯優於單一補充的,輔酶Q10與維生素E的協同作用在粒線體氧化性壓力的調整上具有正向的功能,這也提供了抗氧化劑合併使用的理論根據。
輔酶Q10與神經退化性疾病的研究
根據美國學者Kidd PM.博士於2005年在另類醫學回顧期刊(Alternative Medicine Review)中報告,原發性的輔酶Q10缺乏與腦部關係密切。在骨骼肌異常低濃度的輔酶Q10不只與肌肉病變有關,通常會引起中樞神經系統功能失調,包括步態不穩、小腦失能與萎縮、抽筋、發育遲緩、智力障礙、與椎體性徵象,以上的病症通常對補充輔酶Q10有反應。
在許多神經退化性疾病如MELAS症候群(mitochondrial myopathy and encephalopathy with lactic acidosis and stroke-like episodes)、巴金森氏病(Parkinson’s disease)、Huntington’s disease、Friedreich’s ataxia、阿滋海默症(Alzheimer’s disease)等,長期補充輔酶Q10都可以得到不等程度的改善,輔酶Q10對於這些神經退化性疾病具有正面療效。