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醫療新知

2020-01-17 12:30:41

如何提升粒線體功能

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慢性粒線體功能障礙是導致大腦功能低下和精神疾病的主要潛在因素之一。粒線體是人體每個細胞內的獨特結構,每個人有幾兆個粒線體,約佔總體重的10%。

 

粒線體被認為是“細胞的發電廠與動力源”,它透過將營養物質轉化成5'-三磷酸腺苷(ATP)來產生體內的大部分能量。ATP是身體細胞燃料的主要來源。你一直在使用它,我們的大腦需要足夠的ATP才能正常工作[1, 2]。

 

粒線體與腸道細菌需要一起得到支持才得以克服憂鬱症和焦慮症,並達到最佳的大腦和心理健康。粒線體在大腦細胞中特別活躍,參與大腦中許多重要的生物學過程,包括自由基和神經遞質的調節。實際上,負責單胺神經遞質代謝的單胺氧化酶(monoamine oxidase ; MAO)就位於粒線體外膜內[3~5]。

 

 

毫無意外地,許多研究表明,大腦粒線體功能受損與許多精神疾病和神經退行性疾病之間存在相關性,包括[6~21、22~24]:


• 躁鬱症
• 重度憂鬱症
• 多發性硬化症
• 帕金森氏症
• 阿茲海默症
• 慢性疲勞綜合症
• 精神分裂症
• 精神病
• 恐慌症
• 社交焦慮
• 廣泛性焦慮症和其他與壓力有關的疾病。

 

一些研究人員堅信粒線體功能障礙幾乎與所有慢性疾病有關[25~27]。粒線體功能障礙會降低ATP能量的產生並增加氧化壓力,而氧化壓力通常會在患有腦和精神疾病的人的大腦中發現。

 

粒線體功能障礙的認知症狀還包括注意力、執行能力和記憶力的損害[28]。很不幸的是,許多精神科藥物會破壞粒線體而加劇其功能障礙。幸運的是,有一些方法可以阻止甚至逆轉粒線體的衰老。

 

營養補充劑和生活方式的改變可以通過增加ATP生產所需蛋白質的可用性來改善粒線體健康。它們還可以作為抗氧化劑,幫助粒線體減少氧化壓力。

 

以下生活方式的改變和營養補充也可以增加細胞內存在的粒線體數量。你今天就可以開始執行,以恢復最佳的大腦和心理健康。

 

一、吃對的食物

吃新鮮、營養豐富的全食物是你可以為粒線體提供動力的最具影響力行動之一。為了提升ATP效能,粒線體需要植物營養素、抗氧化劑、健康的脂肪和蛋白質。

 

愛荷華大學醫學臨床教授Terry Wahls博士是營養與粒線體健康之間關係的領先專家。十多年前,她被診斷出患有多發性硬化症(MS),但透過強化營養策略修復了粒線體,從而逆轉了神經退行性腦疾病。在她的著作《The Wahls Protocol》一書中概述如何恢復健康[29]。對她的治療方案的研究表明,患者見證了“疲勞的明顯改善”[30]。她建議每天吃6~9份的蔬菜和水果,包括綠色蔬菜(菠菜)、顏色鮮豔的蔬菜(甜菜、胡蘿蔔、辣椒)和富含硫的蔬菜(西蘭花、花椰菜)。

 

吃劣質食物也會使粒線體消耗,我們的粒線體還沒進化到能因應我們當前的飲食環境和生活方式。因此,應盡量避免使用精製糖、加工麵粉、工業油和反式脂肪,它們會損壞你的粒線體並阻止其正常產生能量。

 

健康的脂肪,包括omega-3脂肪酸,有助於建立和增強粒線體的膜電位,研究還顯示它們可以改善大腦粒線體功能[31~33]。這就是為什麼Wahls博士建議每天吃有機草飼牛肉或鮭魚等的原因。酪梨、堅果、種子、椰子和橄欖油也富含健康脂肪。

 

二、規律運動

運動透過增加氧氣和血流量並激發產生新粒線體的生化途徑來增強粒線體[34]。跑步者比非跑步者俱有更佳的粒線體功能,而肌力訓練和高強度間歇訓練(HIIT)也會增加粒線體的數量,並提高現有粒線體的效率[35, 36]。2012 Gibala et al. 研究團隊[37]就曾發表HIIT可激活5'-AMP活化蛋白激酶(AMPK)和p38有絲分裂原活化蛋白激酶(MAPK)(如圖一所示)。這兩種運動反應性信號激酶都與PGC-1α的直接磷酸化和活化有關。 HIIT鍛鍊後PGC-1α的核密度增加,導致共同激發轉錄因子(TF)增加粒線體基因轉錄,最終使得更多粒線體蛋白積累以驅動粒線體產生。

 

許多專家建議持續規律的鍛煉以促進大腦健康。運動還可以增加腦源性神經營養因子(brain-derived neurotrophic factor ; BDNF)。

圖一:HIIT增強粒線體功能的機轉 [37]

 

三、睡個好覺

不良的睡眠和睡眠障礙在粒線體功能障礙中起到關鍵作用[38]。 2012年,研究人員發現了一種淋巴系統,該系統利用細胞的粒線體清除大腦中的細胞廢物,尤其是在你進入深層睡眠時[39]。換句話說,在你睡覺時,大腦中的細胞利用粒線體清除細胞廢物。

 

一項基於30對雙胞胎的新研究[40]結果表明,少於七個小時的睡眠對我們的健康是不利的並會導致不良的細胞功能。

 

南丹麥大學教授Jonas Mengel-From 表明“當睡眠時間長期比正常時間少90分鐘後,他們的細胞功能似乎下降到了相當於老了10歲的水平。”每晚不到七個小時的睡眠導致參與者血細胞中所謂的粒線體DNA複製減少。粒線體就像細胞的動力一樣:粒線體DNA複製越多,細胞的功能就會越好,讓我們感覺更有精神。

 

 

四、經顱式低功率光療法

經顱式低功率光療法(transcrania Low-Level Laser/Light Therapy; tLLLT)是一種使用低能量雷射或發光二極管(LED)刺激腦細胞的療法,可幫助它們恢復健康並發揮更好的功能(如圖二所示)。

 

有強而有力的證據表明tLLLT提升粒線體功能。研究表明,tLLLT降低了粒線體的氧化壓力並增加了ATP能量的產生[41, 42]。這些粒線體的好處也直接在大腦中發現。tLLLT增強了腦細胞內粒線體的活性,從而對行為產生了有益的影響[43]。tLLLT治療還顯示會增加大腦內粒線體的數量和粒線體氧的使用量[44, 45]。

 

圖二:tLLLT裝置

 

五、擁抱寒冷

研究表明,暴露在寒冷中(短時間)會欺騙你的身體以為需要進入生存模式來觸發粒線體的產生[46]。發生這種情況時,你的身體需要更多的能量,以使大腦專注於任務。產生更多的粒線體好為你的身體提供這種能量。進行短暫(短時間)的冷水淋浴也可以幫助您實現這一目標。

 

 

六、限制熱量攝取和間歇性禁食

限制卡路里是改善粒線體功能的最佳措施之一。研究表明,少吃食物可以減少粒線體的需求和損害。空腹激發你的粒線體並觸發細胞自噬,這是一個細胞內過程,從本質上講,您的粒線體可以通過清除不需要的和受損的碎片、蛋白質和活性氧來清潔自身[47~49]。事實證明,該過程可降低患癌症、帕金森氏症和阿茲海默症的風險[50]。

 

七、煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(Nicotinamide Adenine Dinucleotide; NADH)

NADH是一種天然存在的化合物,存在於所有活生物體的細胞中,它在細胞內能量產生中起著關鍵作用,並且高度集中在粒線體內[51]。NADH耗竭與許多疾病有關,包括憂鬱症、慢性疲勞綜合症、阿茲海默症和帕金森氏症。已證明穩定的口服NADH可以改善這些狀況[52~54]。對了,LLLT也可以增加粒線體中的NADH。

 

八、生酮飲食(Ketogenic Dieting)

生酮飲食是一種低碳水化合物飲食。當你限制碳水化合物含量高的食物時,你的身體就會進入酮症。酮症是一種新陳代謝狀態,你的身體和大腦依靠脂肪酸和“酮(Ketones)”而不是葡萄糖來運轉[55]。 酮是大腦細胞的另一種能量來源,它們支持粒線體。當粒線體功能異常時,遵循生酮飲食可能是增加粒線體的有效策略。

 

Alberta兒童醫院兒科和臨床神經病學教授Jong Rho博士就指出“當粒線體由酮而不是葡萄糖作為燃料時,它們產生ATP的能力增強,自由基副產物減少。”生酮飲食可以幫助治療許多不同的大腦和心理健康疾病,包括阿茲海默症、帕金森氏症、癲癇和自閉症。

 

九、補充維他命B群

B族維生素在維持粒線體功能中起著至關重要的作用。實際上,如果你缺乏任何B族維生素,就會損害粒線體[56]。如果服用某些藥物,則更容易出現缺乏症。因此,維生素B1,B2,B3,B5,B6和B12都必須包含在最佳能量補充劑中。

 

 

十、補充輔酶Q10(CoQ10)

輔酶Q10(CoQ10)是人體每個細胞中發現的抗氧化劑分子。


它特別集中在粒線體中,在能量產生中起關鍵作用。它還保護粒線體免受氧化損傷。沒有輔酶Q10,身體就無法合成ATP,因為輔酶Q10是粒線體電子傳輸鏈的重要組成部分。
許多醫生並未意識到CoQ10是解決許多腦部健康問題(包括憂鬱症,慢性疲勞綜合症和阿茲海默症)的出色療法。輔酶Q10含量低會導致神智不清,精神疲勞,注意力不集中,記憶力減退,憂鬱和易怒[57~59]。


研究人員發現,憂鬱症患者的CoQ10水平明顯降低[60]。不幸的是,慢性氧化壓力和藥物治療可能會進一步消耗輔酶Q10。補充輔酶Q10可以增加粒線體能量的產生,並減輕憂鬱和慢性疲勞的症狀[60]。天然CoQ10含量高的食物來源包括有機紅棕櫚油和草飼牛肉心[61,62]。

 

十一、補充鎂

鎂是您體內的重要礦物質。粒線體被認為是鎂的“存儲單位”,因為它們可以吸收人體中大量的鎂。鎂還保護粒線體,並在粒線體內ATP的產生和轉移中發揮作用。研究表明,如果鎂缺乏,大腦細胞的粒線體就會更少,它們的健康也會降低[63, 64]。這只是每天補充鎂的一個原因之一。

 

十二、肉鹼(Carnitine)和硫辛酸(Alpha Lipoic Acid)

肉鹼是一種氨基酸,可提高粒線體活性,並在能量產生中起重要作用。補充肉鹼可使脂肪酸更容易穿過血腦屏障並滋養大腦中的粒線體。這可以改善你的情緒,記憶力和精力水平。幾項研究表明,肉鹼緩解了慢性憂鬱症患者的憂鬱症狀並改善了生活品質[65~ 68]。自閉症患者的大腦中的肉鹼水平通常會降低[69]。肉鹼與硫辛酸(ALA)具有協同作用,這意味著當您將它們組合在一起時,它們可以更有效地支撐大腦中的粒線體。ALA是一種粒線體酶和抗氧化劑。它是脂溶性的,可以很容易地穿過血腦屏障。可以減少大腦的氧化壓力,從而提高認知能力。它還保護現有的粒線體並在大腦中產生新的粒線體[70,71]。

 

 

十三、攝取薑黃素(Curcumin)

薑黃素是薑黃中研究最深入的化合物。這也是我最喜歡的助腦天然化合物之一。原因之一是因為它保護粒線體並防止大腦中的粒線體功能障礙[72~ 74]。

 

十四、補充銀杏葉(Ginkgo Biloba)

銀杏葉是一種在中國已經使用了數千年的植物,用於治療許多健康問題。它是世界上最暢銷的天然補充品之一,甚至是德國的處方藥。
銀杏葉最常用於改善腦部健康,因為它可以增加腦血流量,並改善健康和不健康個體的記憶力,情緒,智力和注意力。
它甚至可以降低癡呆症和阿爾茨海默氏病的風險!研究人員發現,它支持腦功能的方法之一是改善粒線體功能並增加腦細胞中ATP的產生[75, 76]。粒線體損傷後,它甚至可以恢復ATP水平[77]。

 

結論:

保護粒線體對於保持最佳的大腦和心理健康至關重要。幸運的是,有許多飲食、營養補充和生活方式習慣的改變可以保護和增強粒線體功能。以下步驟將確保您的身體和大腦擁有更健康,更豐富的粒線體:


• 吃營養豐富的全食物,包括大量的水果和蔬菜。
• 避免食用精製糖,加工麵粉,工業油,反式脂肪,和加工乳製品。
• 吃有機草食牛肉和野生鮭魚。
• 規律與持續運動。
• 使用LLLT。
• 限制過量的卡路里攝取。
• 進行間歇性禁食。
• 遵循週期性生酮飲食。

 

衍伸閱讀:

防治慢性病從提升粒線體功能開始:光生物調節療法的巨大潛力/陳風河博士
高強度間歇訓練(HIIT)有助改善你的粒線體健康/陳風河博士
經顱光生物調節tLLLT治療對大腦的好處/陳風河博士
低能量光療(LLLT)對腦部疾病的機制/陳風河博士
紅光低能量光療法(LLLT)對健康的驚人好處/陳風河博士


參考資料:
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