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科學(xué)家深入解析咖啡因到底是好是壞？
2017-03-16 T.shen 生物谷
很多年來，科學(xué)家們對(duì)咖啡因的功能進(jìn)行了大量研究，同時(shí)他們也發(fā)現(xiàn)咖啡因和機(jī)體健康或許存在一定的關(guān)聯(lián)，比如有些研究人員發(fā)現(xiàn)，咖啡因及其類似物或可逆轉(zhuǎn)機(jī)體記憶的喪失，而且咖啡因還能夠降低機(jī)體氧化性應(yīng)激反應(yīng)，改善氧氣誘導(dǎo)的肺部損傷；但有些研究者卻發(fā)現(xiàn)咖啡因或許并不是什么好東西，其不能抵御阿爾茲海默氏癥反而會(huì)加速患者機(jī)體病情的進(jìn)展，那么咖啡因到底是好是壞呢？本文中小編對(duì)相關(guān)文章進(jìn)行了盤點(diǎn)，分享給各位！
1.AJPLCMP：咖啡因或能降低機(jī)體氧化性應(yīng)激反應(yīng) 改善氧氣誘導(dǎo)的肺部損傷
最近，一項(xiàng)刊登在國(guó)際雜志American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology上的研究報(bào)告中，來自威斯康星醫(yī)學(xué)院（Medical College of Wisconsin ）的研究人員通過研究發(fā)現(xiàn)，咖啡因或能保護(hù)肺部組織免于長(zhǎng)期氧氣療法所誘發(fā)的損傷，比如給早產(chǎn)兒的氧氣補(bǔ)充支持等，這項(xiàng)研究中研究者首次研究了咖啡因?qū)Ψ尾烤?xì)結(jié)構(gòu)的正面效應(yīng)。
長(zhǎng)期的氧氣療法能夠增加內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（ER）中的氧化性應(yīng)激反應(yīng)，而內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細(xì)胞中參與蛋白質(zhì)制造的內(nèi)膜結(jié)構(gòu)，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)壓力的增加會(huì)引發(fā)炎癥以及肺部血管制造和氣囊形成的相關(guān)問題；文章中，研究人員對(duì)兩組新生大鼠進(jìn)行了研究，研究人員將大鼠幼崽暴露于90%以上的氧氣中來模擬和早產(chǎn)新生兒常用相似的氧氣療法，其中一組利用咖啡因注射劑進(jìn)行治療，另外一組不進(jìn)行治療（暴露于高氧氣水平下），隨后研究者將這兩組研究對(duì)象同暴露于正常室內(nèi)空氣的大鼠幼崽組進(jìn)行對(duì)比。
2.Nature子刊：揭示咖啡因等24種化合物阻止癡呆癥的潛在機(jī)制，促進(jìn)大腦中的酶NMNAT2產(chǎn)生
在一項(xiàng)新的研究中，來自美國(guó)印第安納大學(xué)伯明頓分校的研究人員鑒定出24種化合物（包括咖啡因）有潛力增加大腦中的一種經(jīng)證實(shí)抵抗癡呆癥的酶的水平。相關(guān)研究結(jié)果于2017年3月7日在線發(fā)表在Scientific Reports期刊上，論文標(biāo)題為“Screening with an NMNAT2-MSD platform identifies small molecules that modulate NMNAT2 levels in cortical neurons”。
去年，印第安納大學(xué)伯明頓分校發(fā)現(xiàn)了這種被稱作NMNAT2的酶的保護(hù)效應(yīng)。
論文共同通信作者、印第安納大學(xué)伯明頓分校文理學(xué)院教授Hui-Chen Lu說，“這項(xiàng)研究可能有助開發(fā)出增加大腦中這種酶水平的藥物。”
Lu和她的同事們發(fā)現(xiàn)NMNAT2在大腦中發(fā)揮著兩種作用：一種保護(hù)功能，保護(hù)神經(jīng)元免受應(yīng)激的傷害；一種“分子伴侶功能”，抵抗錯(cuò)誤折疊的tau蛋白。由于老化，錯(cuò)誤折疊的tau蛋白會(huì)在大腦中堆積。這項(xiàng)研究是首次揭示這種酶的“分子伴侶功能”。
3.ACS Chem Neurosci：基于咖啡因的新型化合物或可有效抵御帕金森疾病
近日，一項(xiàng)刊登于國(guó)際雜志ACS Chemical Neuroscience上的研究報(bào)告中，來自薩斯喀徹溫大學(xué)（University of Saskatchewan）的研究人員通過研究開發(fā)出了兩種基于咖啡因的化合物，這種新型化合物或可有效幫助抵御帕金森疾病對(duì)患者的影響。
帕金森疾病能夠攻擊機(jī)體的神經(jīng)系統(tǒng)，誘發(fā)患者不受控制的顫抖、肌肉僵硬、運(yùn)動(dòng)緩慢、不精確的運(yùn)動(dòng)，尤其是中老年患者；帕金森疾病的引發(fā)是由大腦中缺失產(chǎn)生多巴胺的腦細(xì)胞而引起，多巴胺是一種重要的神經(jīng)遞質(zhì)，其能夠促進(jìn)神經(jīng)元間互相“交流”。文章中，研究者重點(diǎn)對(duì)一種名為α-突觸核蛋白（α-synuclein，AS）進(jìn)行研究，該蛋白能夠參與多巴胺的調(diào)節(jié)。
在帕金森患者機(jī)體中，α-突觸核蛋白會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤折疊形成致密的結(jié)構(gòu)，而這種致密結(jié)構(gòu)和產(chǎn)生多巴胺的神經(jīng)元的死亡直接相關(guān)，更為嚴(yán)重的是，α-突觸核蛋白似乎能夠表現(xiàn)地像引發(fā)朊病毒病的朊病毒一樣，在朊病毒病中，錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)就能夠誘發(fā)其它蛋白的錯(cuò)誤折疊，從而就像倒了的多米諾骨牌一樣，促使疾病進(jìn)展。
4.Sci Rep：咖啡因及其類似物或可逆轉(zhuǎn)記憶喪失
在一項(xiàng)新的研究中，來自葡萄牙分子醫(yī)學(xué)研究所和法國(guó)國(guó)家健康與醫(yī)學(xué)研究院等機(jī)構(gòu)的研究人員揭示出咖啡因抵抗動(dòng)物體內(nèi)年齡相關(guān)性認(rèn)知缺陷的機(jī)制。相關(guān)研究結(jié)果于2016年8月11日在線發(fā)表在自然出版集團(tuán)旗下的Scientific Reports期刊上，論文標(biāo)題為“The caffeine-binding adenosine A2A receptor induces age-like HPA-axis dysfunction by targeting glucocorticoid receptor function”。
研究人員證實(shí)在大鼠大腦中的一種特定受體---腺苷A2A受體（adenosine A2A receptor， A2AR），是咖啡因的靶標(biāo)---的異常表達(dá)會(huì)誘導(dǎo)一種類似衰老的情形，也就是與應(yīng)激控制機(jī)制喪失相關(guān)聯(lián)的記憶缺陷。
論文共同通信作者、葡萄牙分子醫(yī)學(xué)研究所研究團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)Luisa Lopes解釋道，“這是4年前啟動(dòng)的一項(xiàng)大型研究的一部分，在那項(xiàng)研究中，我們已鑒定出這種受體在應(yīng)激中所發(fā)揮的作用，但是我們并不知道它的激活是否足以觸發(fā)這些所有的變化發(fā)生。我們?nèi)缃癜l(fā)現(xiàn)僅僅改變來自海馬體和皮層---記憶相關(guān)區(qū)域---的神經(jīng)元中的這種受體的水平就足以誘導(dǎo)我們稱之為‘早衰（early-aging）’的情形：記憶喪失和血漿中應(yīng)激激素（皮質(zhì)醇）增加。”
5.JCR：母親母乳喂養(yǎng)時(shí)攝入咖啡因可能傷害嬰兒
根據(jù)發(fā)表在得到同行評(píng)鑒的Journal of Caffeine Research期刊上的一篇研究論文，嬰兒不能非常好地代謝或排泄咖啡因，所以母親母乳喂養(yǎng)期間攝取咖啡因可能導(dǎo)致嬰兒積累咖啡因和患上諸如失眠(wakefulness)和煩躁(irritability)之類的癥狀。
咖啡因存在于種類繁多的產(chǎn)品中，包括咖啡、茶、巧克力、軟飲料、運(yùn)動(dòng)飲料和一些非處方藥。
在母乳喂養(yǎng)期間是否有安全的咖啡因攝入量？接觸咖啡因?qū)雰喊l(fā)育和智力是否存在潛在性長(zhǎng)期影響？如果嬰兒的母親在懷孕期間攝入咖啡因而在母乳喂養(yǎng)時(shí)禁絕咖啡因，那么嬰兒是否會(huì)經(jīng)歷戒斷癥(withdrawl)？
6.咖啡因是預(yù)支精力還是提升精力？
當(dāng)機(jī)體需要休息的時(shí)候，大腦內(nèi)的腺苷/Аденозин會(huì)開始粘附到神經(jīng)細(xì)胞的腺苷受體上，這種作用會(huì)減弱神經(jīng)細(xì)胞的活動(dòng)——導(dǎo)致睡意。
咖啡因是腦內(nèi)腺苷受體的抑制劑，簡(jiǎn)單地說，咖啡因在結(jié)構(gòu)上類似腺苷，它們可以和腺苷受體A1相結(jié)合，但是就像是口香糖黏到鑰匙孔里一樣，腺苷受體和咖啡因相結(jié)合之后并不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)該產(chǎn)生的作用——神經(jīng)細(xì)胞的活動(dòng)活動(dòng)并不會(huì)減弱。這就導(dǎo)致在該睡覺的時(shí)候，由于咖啡因的攝入，人并不會(huì)產(chǎn)生睡意。
另外，咖啡因并不僅僅與腺苷A1受體相結(jié)合，也可以與腺苷A2受體結(jié)合，有研究表明在中樞神經(jīng)系統(tǒng)激活腺苷A2受體附帶有抑制多巴胺D2受體的效用，而抑制腺苷A2受體在一定程度上維持了多巴胺D2受體的活性——這使得咖啡因促進(jìn)了一些興奮類藥物的作用。
同時(shí)，咖啡因也能穩(wěn)定化大腦皮層的膽堿能受體的功能活性——這也相關(guān)于精神興奮作用。
7.咖啡因可能會(huì)使高血壓的診斷和治療復(fù)雜化
咖啡受到世界各國(guó)人民的廣泛歡迎。在美國(guó)，超過50%的人喝咖啡，連帶著在這種飲料上每年花費(fèi)高達(dá)400億美元。
研究表明，含咖啡因的咖啡會(huì)使血壓快速升高，而不含咖啡因的咖啡則不?？Х纫蛩坪跏怯绊懷獕旱囊粋€(gè)主要因素，因此，專家提出，它也會(huì)誘發(fā)心血管事件的發(fā)生。
然而，經(jīng)常喝咖啡和咖啡因的人群卻不會(huì)面臨此類風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)樗麄円呀?jīng)耐受了。這表明，人們喝咖啡的時(shí)間間隔具有一定意義。
然而，對(duì)于偶爾喝咖啡而不是經(jīng)常喝的人群來說，情況可能就完全不同。
咖啡如何影響血壓檢測(cè)結(jié)果？
來自加拿大安大略、倫敦勞森健康研究所和西方大學(xué)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)，在對(duì)偶爾喝一次咖啡對(duì)血壓的影響，特別是咖啡攝入如何對(duì)鈣通道阻滯劑的作用產(chǎn)生影響進(jìn)行檢測(cè)的過程中發(fā)現(xiàn)了一些出乎意料的結(jié)果。
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8.PLoS ONE：咖啡因或成癌癥細(xì)胞殺手
近日，Alberta大學(xué)研究人員利用果蠅找到了可利用咖啡因致命殺死癌細(xì)胞的新方法，新方法可能有一天被用來開發(fā)癌癥新療法。
以往的研究已經(jīng)證實(shí)咖啡因能干擾癌細(xì)胞過程如控制DNA的修復(fù)，這一發(fā)現(xiàn)是在化療過程中用咖啡因當(dāng)作興奮劑時(shí)發(fā)現(xiàn)的。
但考慮到高劑量咖啡因的有毒性，研究人員實(shí)際上選擇用它來確定癌細(xì)胞DNA修復(fù)的基因和生物途徑。主要研究者Shelagh Campbell說：直接使用咖啡因的問題是想要完全抑制DNA修復(fù)過程中所涉及途徑的劑量往往會(huì)致死。
但Ran Zhuo和Xiao Li博士生從不同的角度考慮，想方設(shè)法利用癌癥細(xì)胞對(duì)咖啡因的敏感性。發(fā)現(xiàn)黑色素瘤抗原基因或MAGE基因突變的果蠅，當(dāng)正常飲食喂養(yǎng)時(shí)正常，但喂養(yǎng)含咖啡因食物時(shí)出現(xiàn)死亡。
9.Cell Metab：運(yùn)動(dòng)和咖啡因會(huì)改變你的DNA
你可能會(huì)認(rèn)為不管做任何事情，自己遺傳的DNA都是不會(huì)受影響而改變的，但在某種意義上說，這一想法是錯(cuò)誤的。在三月Cell出版社的《細(xì)胞代謝》雜志上，研究人員發(fā)表報(bào)告稱當(dāng)身體處于健康狀態(tài)時(shí)，不怎么運(yùn)動(dòng)的男性和女性在運(yùn)動(dòng)鍛煉幾分鐘后，他們體內(nèi)的DNA會(huì)出現(xiàn)瞬間變化。更讓人驚奇的是，這項(xiàng)研究表明我們?cè)绯亢鹊目Х戎锌Х纫虺煞忠部赡軙?huì)以相同方式影響肌肉中的DNA。
運(yùn)動(dòng)基本上不會(huì)改變?nèi)梭w肌肉中的遺傳密碼，但這些運(yùn)動(dòng)肌肉內(nèi)的DNA分子的化學(xué)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)卻以非常重要的方式改變了。這些DNA精確位置的修改似乎是肌肉產(chǎn)生力量的遺傳重新編程的早期事件，并最終也是肌肉結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生代謝益處的早期變化。
瑞典卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院的Juleen Zierath說：我們的肌肉是真的是可塑的，這就是我們常說的“吃什么補(bǔ)什么”/“你吃什么就吸收什”。肌肉會(huì)對(duì)你做了什么做出相應(yīng)的改變，這種情況是允許發(fā)生的，如果你不合理運(yùn)用它，那你將會(huì)失去這一功能。
10.Neurobiol of Ag：咖啡因不能抵御阿爾茲海默氏癥反而可加速病情發(fā)展
近日，刊登在國(guó)際雜志Neurobiology of Aging上的一篇研究論文中，來自波恩大學(xué)等處的研究人員通過研究首次揭示，咖啡因?qū)τ诎柶澓Ｄ习Y患者大腦中的tau蛋白的累積具有正向的作用。
Tau蛋白和β淀粉樣蛋白一樣都是阿爾茲海默氏癥的典型特征，這些蛋白的積累可以破壞個(gè)體大腦神經(jīng)細(xì)胞之間的交流，從而導(dǎo)致個(gè)體大腦神經(jīng)細(xì)胞發(fā)生退化，盡管研究者們花費(fèi)了大量時(shí)間進(jìn)行該疾病的研究，但是目前尚無有效的藥物來治療該疾病。
本文研究中研究者就表示有一種藥物可以用于治療阿爾茲海默氏癥，咖啡因是一種腺苷受體拮抗劑，其可以阻斷大腦中因腺苷而激活的多種受體，早期研究中研究者就發(fā)現(xiàn)，腺苷受體亞型A2A的阻斷或許發(fā)揮著重要作用，于是隨后研究者就開發(fā)出了超純水溶性 的A2A拮抗劑，這種化合物相對(duì)咖啡因來講副作用較小，其僅可以阻斷腺苷受體亞型A2A。
11.Nat. Neuro.：咖啡因能激發(fā)人體記憶功能
最近美國(guó)約翰霍普金斯大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)攝入一定量的咖啡因能夠促使人體記憶能力短時(shí)間提高。這一研究成果發(fā)表在Nature Neuroscience期刊上。
研究人員通過對(duì)總量達(dá)160名志愿者進(jìn)行研究后得出此結(jié)論。研究人員在實(shí)驗(yàn)中首先檢測(cè)了所有志愿者的唾液樣本以確定每個(gè)人的咖啡因基本水平，然后讓志愿者服下含有200mg咖啡因的藥片或者是安慰劑，并進(jìn)行記憶測(cè)試。然后研究人員在隨后的一小時(shí)、三小時(shí)和24小時(shí)分別檢測(cè)志愿者唾液樣本。第二天研究人員再對(duì)志愿者在前一天進(jìn)行的圖片記憶進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果發(fā)現(xiàn)攝入咖啡因的一組在記憶區(qū)別類似圖片時(shí)有更好地表現(xiàn)。
不過研究人員同時(shí)指出這并不意味著人們應(yīng)該攝取更多的咖啡因，因?yàn)檫^多的咖啡因會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)過于亢奮甚至焦躁不安，造成健康隱患。
12.PLoS ONE：咖啡因和特定基因相互作用可保護(hù)機(jī)體抵御帕金森疾病
近日，刊登在國(guó)際雜志PLoS One上的一篇研究論文中，來自瑞典LinKoping大學(xué)的研究人員通過研究發(fā)現(xiàn)，一種特殊的遺傳突變或許可以保護(hù)個(gè)體抵御帕金森疾病，尤其是那些大量飲用咖啡的個(gè)體，其更不抑易患帕金森疾病。
在疾病的出現(xiàn)過程中遺傳因素和環(huán)境因子會(huì)發(fā)生相互作用，而當(dāng)前研究者的重點(diǎn)則是對(duì)增加感染性疾病風(fēng)險(xiǎn)的基因進(jìn)行鑒別，但是往往存在一定的遺傳突變和環(huán)境因子，其二者可以保護(hù)機(jī)體抵御特定疾病的發(fā)生。
神經(jīng)變性疾病比如帕金森疾病，其發(fā)病機(jī)制非常復(fù)雜，在其發(fā)病過程中涉及個(gè)體的遺傳因素以及外部的環(huán)境因子；這項(xiàng)研究中研究人員對(duì)百萬遺傳畸形患者進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)了一種名為GRIN2A基因的突變體，其或許是保護(hù)機(jī)體抵御帕金森疾病的保護(hù)性因子，該基因表達(dá)的蛋白在許多神經(jīng)變性疾病發(fā)病過程中扮演著重要作用。
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