硫辛酸,亦称α-硫辛酸(LA)，是一种维生素[1] ,其化学名称是1,2-二硫戊环-3-戊酸，它即溶于水又溶于脂肪。α-LA是已知天然抗氧剂中效果最强的一种，能够再生内源性抗氧化剂,如VE、VC、辅酶Q10,谷胱甘肽(glutathione,GSH) [2]以及LA本身，被称为“抗氧化剂的抗氧化剂”。动植物组织中LA通常与蛋白质分子中赖氨酸残基的ε-氨基共价结合,以酰胺键的形式存在。LA含量最高的植物是菠菜,其次是番茄和甘蓝；在动物体内肝脏和肾脏组织中LA含量最高。LA是丙酮酸脱氢酶的辅助因子,它在丙酮酸转变为乙酰辅酶Ａ、生成还原型黄素腺嘌呤二核苷酸(FADH),参与三羧酸循环过程中是不可缺少的物质。它是代谢性抗氧剂,在生物体内可以转化为还原型的二氢硫辛酸(DHLA) [3]。近年来, LA和DHLA在抗氧化、糖代谢、糖尿病并发症和其它多种疾病治疗方面的重要作用受到了高度关注。现对LA的医学特性进行综述，以利于对LA的开发和利用。
1 LA的医学特性研究及其应用
1.1 清除自由基和活性氧
研究表明，LA可清除羟基自由基(·HO)、过氧化氢(H2O2)、单线态氧(1O2)、一氧化氮自由基(NO·)、过氧化亚硝基(·OONO)和次氯酸(HClO)，但不能清除过氧化物自由基(ROO·)和超氧自由基(O-2·)。而LA的还原态DHLA能清除单线态氧以外的其它自由基。因此,LA和DHLA在生物体内的相互转化和代谢再生过程中，能清除上述所有自由基。例如，H2O2和淀粉肽能刺激自由基的形成,从而引起神经细胞凋亡,并导致ALzhemier病(AD)。LA能透过血脑屏障,降低H2O2和淀粉肽的细胞毒性,抑制并清除自由基,是治疗AD的一种较理想的药物[4]。研究显示,DHLA是生物体系中过氧化亚硝基作用的优先靶向分子之一[5]。郑风劲[6]利用果蝇的半乳糖衰老模型，观察了α-LA对果蝇生化指标的影响，发现α-LA能对抗Ｄ-半乳糖诱导的氧自由基作用。
1.2 防治糖尿病及其并发症
研究表明，LA不仅参与葡萄糖的代谢过程,而且直接介导胰岛素调节的葡萄糖在外周组织中的分布，同时它还具有清除自由基的作用,对糖尿病慢性并发症有一定的防治作用[7]。
孙荔等研究发现LA可有效改善链脲霉素(STZ)所致糖尿病大鼠的生长抑制状态,降低血糖水平，延缓白内障的形成[8]。高浓度葡萄糖能导致体外培养的大鼠晶状体膨胀混浊，晶状体中谷胱甘肽水平下降，而LA可以防止高浓度葡萄糖对体外培养的大鼠晶状体的损害, 这种保护效应并不呈剂量依赖性，当浓度为0.5mmol/l时效果最佳；LA能维持晶状体中谷胱甘肽的水平,浓度在1.0mmol/l时效果最佳[9]。
1.3 减轻缺血再灌注损伤
氧自由基是参与心脏缺血再灌注损伤的重要因素之一。心脏缺血再灌注期间产生的氧自由基的种类有H2O2，·O-2，和·HO等，但以·HO活性最高,危害最大,并可以从H2O2和·O-2等参与的反应中产生[10]。·HO作用广泛，对心肌细胞最致命的作用是攻击细胞膜,使膜的重要组分脂类过氧化，导致膜破坏[11]，心肌细胞因此丧失正常的结构和功能，最终引起细胞死亡。而再灌注过程中产生的大量自由基也会导致神经细胞的变性坏死。因此,最大限度地保留健康的神经细胞是治疗缺血性脑卒中的重要环节。为保护心脏、神经等免受缺血再灌期间的自由基攻击,科研人员致力于开发利用内外源性自由基清除剂或捕获剂，以期减轻氧自由基造成的心肌损伤。
周未艾研究表明LA具有保护心脏免受缺血再灌注损伤的能力[12]。刘学忠[13]从形态学角度观察到了LA对脑缺血再灌注损伤海马CA1区锥体细胞损伤的保护作用，尤其是LA对锥体细胞凋亡的抑制作用，为LA在缺血再灌注损伤中的治疗研究提供了最直观的形态学依据。进一步研究发现[14] LA可显著提高大鼠全脑缺血再灌注模型SOD及GSH-Px的活性，降低MDA的水平(P<0.01)。证明了LA对脑缺血再灌注有明显的神经保护作用。
分析其原因在于LA含双硫五元环,具有强烈的亲电子性和与氧自由基反应的能力,来直接清除水溶液中的·HO和·H，LA在水溶液中以聚合体而非单体形式存在,具有强烈的与自由基反应的能力,它还能作为辅酶参与丙酮酸代谢，通过参与能量代谢等复杂途径完成。进一步证明了LA在防治缺血再灌注损伤是有临床应用前景的。
1.4 延缓脑和神经退化性疾病
脑是人体新陈代谢最活跃的器官之一，线粒体密度高,氧耗量大。脑占人体重量的2%，静息状态下的氧耗量却占身体氧耗量的20%；脑和神经膜富含不饱和脂肪酸,脂质过氧化的机率相对较高；加之抗氧态比其它组织弱,所以脑和神经较易患自由基性疾病。特别是急性脑缺血再灌注损伤、创伤及休克等。自由基损伤、脂肪酸代谢异常及高糖引起的微血管病变等因素均参与神经病变的发生和发展。LA可激活丙酮酸脱氢酶,使磷酸肌酸/肌酸和ATP/ADP之比恢复正常,清除自由基,再生抗氧化物质。动物试验表明,应用LA可增加神经营养血管的血流，使运动神经及感觉神经传导速度加快。同时LA还可通过营养作用纠正大鼠神经肽类的缺陷，使神经肽γ、神经生长因子和P物质恢复正常。
α-LA对各种脑和神经衰退性疾病都有一定的防治作用[15]。ZieglerD.和GriesF.A.的研究表明，给糖尿病周围神经病变患者补充LA,可明显缓解患者的麻木、疼痛、烧灼感等神经系统症状。而对糖尿病心脏自主神经系统病变者，予以LA，可改善心脏自主神经系统病变,使心率变异性得到一定程度的恢复[16]。此外，LA对于脑缺血再灌注损伤也具有保护作用,可使梗塞面积明显缩小，提高脑缺血大鼠的存活率,这可能是LA及DHLA清除自由基的作用所致[17]。刘学忠研究发现与青年大鼠相比,老年大鼠对缺血再灌注的耐受性明显降低,损伤更重。从自由基损伤的角度解释，其可能原因是青年动物体内抗氧化防护功能强，体内细胞中自由基积存不多,其损害作用没有显露出来；随着年龄的增长,体内抗氧化剂减少,防护功能减退或发生障碍,自由基积累性损害不断增加。当补充LA后，脑组织中MDA水平明显降低， SOD、GSH-Px活力均明显升高[14]。提示LA可通过增强体内抗氧化酶活力，适量补充LA有助于减轻氧化性脑损伤，延缓脑和神经退化性疾病。
1.5 保护辐射损伤
辐射能造成自由基损伤，使试验鼠的氧化损伤指标如丙二醛（MDA）,蛋白、氧化型谷胱甘肽(GSSG)及GPx含量升高,而抗氧化指标如GSH则下降。
张晓迪研究表明，接受辐射小鼠在给予LA处理后, MDA水平明显下降(Ｐ<0.05)，同时肝脏中因辐射损伤而降低的VA、VE含量有所上升(Ｐ<0.05) [18]。赵康涛试验表明,而给予LA后Ｃo－γ射线照射试验鼠还原型谷胱甘肽的含量明显提高(Ｐ<0.05)、GSSG含量明显降低(Ｐ<0.05)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活性也受到了明显的抑制(Ｐ<0.05) [19]。这都证明LA对辐射损伤造成的氧化损伤具有保护作用,并能调节抗氧化剂GSH的含量、提高机体的抗氧化能力。同时也表明了LA对GSH的再循环调节作用和其作为一个抗氧化剂同样具有抗氧化作用，并且这种作用具有剂量效应关系。
1．6 螯合金属离子,防治重金属离子中毒
α-LA螯合As、Cd特别有效,当α-LA与As的比例为8：1(摩尔比)时,可以完全防止小鼠和狗的As中毒。服用α-LA极大地增强放射性汞的清除率。大鼠服用30mg的α-LA可以完全抑制Ca2+诱导的脑、心、睾丸的脂质过氧化,消除Ca2+Na+-Mg2+ATP酶活性的降低。给大鼠注射CdCl2，30min后服用30mg/kg体重的α-LA，可完全消除Cd诱导的大脑LPO，恢复ATP酶和CAT的活力，使脑的GSH恢复到正常。α-LA对脑的GSH保护作用确实很有效，若单用Cd处理，GSH降低65%，同时给予α-LA却会增加脑中的GSH4%。铜代谢紊乱的遗传病-Wilson氏病，肝中积累铜较多，α-LA能螯合Cu2+，使尿中的铜排出增多，肝功能正常化，减轻了Wilson氏病神经和精神紊乱的综合症[20]。
有人用2 000mg/kg的醋酸铅饲喂Ｆ334鼠5周，而后再用25mg/kg·d的LA饲喂1周后，脑、红细胞和肾中MDA消失，而过氧化物酶、6-磷酸葡萄糖脱氢酶恢复到正常水平；Gurer等[21]发现，LA处理能显著增加Fischer344大鼠和CHO细胞的GSH水平，降低MDA含量，显示较强的抗氧化作用。但对红细胞、脑、肾脏中的铅水平没有影响，提示LA对铅毒动物及细胞的保护作用与其络合排铅能力无关，可做为一种良好铅毒辅助治疗剂[22]。
1.7 治疗肝损伤
杨国宇研究发现小鼠注CCl4后给予α-LA可明显降低肝脏中丙二醛（MDA）水平，说明α-LA可抑制脂质过氧化物的产生，GSH是清除氧自由基的内源性物质，染毒小鼠给予α-LA可阻止GSH水平降低，一方面可能是α-LA直接发挥抗氧化作用而节约了GSH，也可能是α-LA再生GSH的结果，已证实α-LA的体内活性形式DHLA可再生VE、VC 以及GSH，SOD是体内超氧阴离子自由基的主要清除剂，但α-LA体外试验并不能有效清除超氧阴离子[23]。α-LA也可以减轻酒精中毒性肝病变；使菌(Amanit)中毒者康复[20]。
1.8 防治其它疾病
锥虫病是原生动物感染性疾病，常用苯并咪唑作为治疗药物，但有严重的副反应。曾试验过25名病人服用苯并咪唑的同时服用20mg/d的α-LA；25人服药的同时服用安慰剂，结果前者只有8%的人出现轻度的副反应，全部完成药物的处理过程，而后者有40%的人出现副反应，2人不得不中止药物处理[20]。杨壮群[24]通过建立正常人表皮黑素细胞体外培养体系，研究了α-LA对体外培养的黑素细胞的影响，结果发现α-LA对体外培养的黑素细胞增殖、酪氨酸酶活性及黑素生成都有抑制作用，这为临床应用α-LA治疗色素性疾病提供了试验依据。
2 LA在畜牧生产中的应用
2.1 缓解蛋鸡热应激
热应激可以导致产蛋鸡采食量下降、产蛋率降低、料蛋比上升、体重减轻以及死亡率提高。一般讲，在高温应激环境下，饲粮中补充维生素C、维生素E、Se等抗氧化剂可显著缓解热应激效应、改善机体的生产性能。
白兆鹏[25]试验表明在常温状态下饲粮中补充LA没有显著提高产蛋鸡生产性能。但是，高温应激环境下向产蛋鸡饲粮中补充LA可以显著缓解热应激对产蛋鸡机体的不利影响，提高机体对热应激的抵抗能力、使产蛋鸡产蛋率、平均蛋重、产蛋量、料蛋比得到改善。LA缓解热应激效应的原因可能是LA提高了机体抗氧化机能、降低了机体自由基产生、维持细胞生物膜功能的完整性、提高了机体对热应激的耐受性，LA的补充使产蛋鸡生殖上皮细胞结构的完整性得到保护，利于卵的形成，LA 作为三羧酸循环中催化能量代谢的关键性辅酶，对热应激下产蛋鸡机体能量的代谢与利用具有一定的促进作用。根据研究，建议在热应激下产蛋鸡饲粮中LA的适宜添加量为50～100mg。
2.2 改善肉鸡胴体组成、减少体内脂肪
肉鸡腹脂和体脂过多，可引起一系列代谢机能病症，如脂肪肝和肾病综合症等。通过营养调控途径改善肉鸡胴体组成，减少体内脂肪沉积，是解决这一问题的有效途径之一。α-LA在能量代谢方面主要是作为酶的辅助因子，参与三羧酸循环中α-酮酸氧化脱羧反应，促进糖类脂类分解，而增加细胞能量贮备。
杨国宇[26]探讨了α-LA对肉鸡脂肪代谢的作用，表明在肉鸡日粮中添加适宜剂量的α-LA，可降低血液中甘油三酯、胆固醇含量，降低肝脏中脂肪含量，说明α-LA可动员体脂分解而减少脂肪的沉积，在改善正常肉鸡脂肪代谢方面具有积极的作用。
3 研究方向及应用前景
3．1 α-LA作为抗氧化剂效果是肯定的，有着应用的潜力。目前对它的清除自由基能力的研究较多，但对其体内代谢动力学的研究上、对其类似物及衍生物等的功能研究尚需拓宽。
3.2 体中提取毕竟得率低、成本高，为了应用的需要，应当作人工合成的研究。
3.3 作为VE的替代品，将广泛用于人类食品和饲料添加剂。
维生素Ｅ在医疗上能防止某些种类癌症的发生，在抗感染、延缓衰老、预防记忆力衰退、医治心脏病等许多领域获得了应用，得到了“具有人参一样的功效”和“长生不老药”的美誉。虽然全世界产量年增长率超过了10%，但由于原料来源困难，从天然物提取或人工合成增大产能，仍然赶不上需求，价格上升。基于上述情况， LA势必成为VE的代用品。
摘自：饲料工业 作者:刘俊栋 刘海霞 李建基 刘宗平
