中圖分類號(hào):R741 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1006-1533(2008)12-0554-03
輔酶Q10是一種在人體內(nèi)廣泛存在的脂溶性醌類化合物,又稱泛醌,它在心臟、肝臟、腎臟和胰腺中的含量很高。在細(xì)胞內(nèi),輔酶Q10在線粒體中的含量最高(40%~50%),在電子傳遞鏈中發(fā)揮重要作用,是細(xì)胞呼吸和代謝的重要輔助因子,是生成ATP的重要輔酶。輔酶Q10還具有抗氧化、清除自由基、穩(wěn)定生物膜等作用。輔酶Q10在臨床中應(yīng)用廣泛,如保護(hù)心肌,尤其是抗阿齊霉素的心臟毒性;改善高血壓患者的血壓控制和糖尿病患者的血糖控制;治療帕金森氏病、亨廷頓氏病和偏頭痛等。本文主要介紹其在肌肉疾病中的應(yīng)用。
1 線粒體病
線粒體這個(gè)特殊的半自主性細(xì)胞器是細(xì)胞內(nèi)的“動(dòng)力工廠”,它能為細(xì)胞提供各種生命活動(dòng)所需的能量。線粒體內(nèi)膜是電子傳遞鏈氧化磷酸化酶系統(tǒng)所在部位,包括電子傳遞鏈(也稱呼吸鏈)、偶聯(lián)磷酸化系統(tǒng)與內(nèi)膜傳送系統(tǒng)。線粒體病的共同特點(diǎn)是存在線粒體形態(tài)、生化或基因異常所致的呼吸鏈傳遞或氧化磷酸化功能缺陷。從生化角度看,造成線粒體功能缺陷的可能環(huán)節(jié)有:底物運(yùn)輸、底物利用、三羧酸循環(huán)、電子傳遞鏈或氧化磷酸化。輔酶Q10至少是3種線粒體酶(多酶復(fù)合體I、II和III)的輔酶,其醌環(huán)在氧化呼吸鏈中起傳遞電子和質(zhì)子的作用,是形成ATP的關(guān)鍵。因此,輔酶Q10能夠用來改善這些環(huán)節(jié)。線粒體DNA (mtDNA)的異常包括原發(fā)和繼發(fā):原發(fā)的線粒體病是一組母系遺傳疾病,繼發(fā)的線粒體DNA異常則主要來自氧自由基對(duì)線粒體DNA的損傷。與核DNA相比,線粒體DNA更接近于內(nèi)源性氧自由基,且修復(fù)機(jī)制遠(yuǎn)不如核DNA。隨著年齡增長(zhǎng),線粒體DNA受自由基損傷的機(jī)率增大。輔酶Q10是有效的抗氧化劑和自由基清除劑,它作為線粒體呼吸鏈的組成部分存在于線粒體內(nèi)膜,從線粒體復(fù)合體I或復(fù)合體II接受2個(gè)電子變成醇式后,再將電子傳遞給復(fù)合體III。體內(nèi)輔酶Q10被大量消耗變成醇式,它既是有效的抗氧化劑,同時(shí)也是運(yùn)動(dòng)的電子載體,可將氫原子從其羥基轉(zhuǎn)給脂質(zhì)過氧化自由基,從而減少線粒體內(nèi)膜的脂質(zhì)過氧化物反應(yīng)。在此過程中會(huì)生成與輔酶Q10和輔酶Q10的醇式不成比例的自由基泛半醌,或與氧發(fā)生反應(yīng)形成超氧化物,自由基泛半醌在超氧化物歧化酶和過氧化氫酶的作用下轉(zhuǎn)運(yùn)自由基實(shí)現(xiàn)解毒作用。如此循環(huán)往復(fù),呼吸鏈將輔酶Q10不斷變成醇式,由此發(fā)揮其抗氧化作用。
線粒體腦肌病伴高乳酸血癥和卒中樣發(fā)作綜合征(MELAS)是較為常見的線粒體疾病,臨床表現(xiàn)為肌病、腦病、乳酸酸中毒及卒中樣發(fā)作,其中卒中樣發(fā)作及運(yùn)動(dòng)不耐受是其主要特點(diǎn)。Abe等[1]使用近紅外分光光度計(jì)測(cè)定血氧情況評(píng)估MELAS患者骨骼肌靜息和活動(dòng)狀態(tài)下氧化磷酸化損傷的水平,發(fā)現(xiàn)口服輔酶Q10對(duì)氧化磷酸化能力改善有一定的效果。
在一項(xiàng)開放性、多中心臨床試驗(yàn)中,44例線粒體肌病患者口服輔酶Q10 2 mg/(kg#8226;d)治療6個(gè)月后,16例患者被觀察到運(yùn)動(dòng)后乳酸水平降低至少達(dá)25%[2]。Chen等[3]對(duì)8例線粒體腦病患者進(jìn)行了短期、雙盲、交叉試驗(yàn),其中包括4例肌陣攣性癲癇伴破碎紅纖維綜合征(MERRF)、3例MELAS和1例慢性進(jìn)行性眼外肌麻痹(CPEO),發(fā)現(xiàn)患者接受輔酶Q10治療后的運(yùn)動(dòng)不耐受及活動(dòng)后疲勞改善,肌力增加,運(yùn)動(dòng)后血乳酸和丙酮酸水平升高幅度減少。另外,患者治療前的血清輔酶Q10水平較正常值明顯偏低,治療后明顯升高。
很多線粒體肌病患者都存在輔酶Q10缺乏現(xiàn)象。1986年,Ogasahara等[4]就報(bào)道了部分KSS患者存在輔酶Q10缺乏。其他線粒體病,如CPEO、MELAS、MERRF均有類似發(fā)現(xiàn)。在被證實(shí)具有輔酶Q10缺乏的患者中,輔酶Q10補(bǔ)充療法更為有效。
2 輔酶Q10缺乏
以往認(rèn)為除線粒體病外,輔酶Q10缺乏較為罕見,但近年相關(guān)報(bào)道卻逐漸增加。原發(fā)的輔酶Q10缺乏是一種罕見的常染色體隱性遺傳疾病,臨床表現(xiàn)相差很大,至少有5種表型。迄今已經(jīng)發(fā)現(xiàn)3個(gè)與輔酶Q10合成有關(guān)的基因:2例患有腦肌病和腎病的患者存在COQ2基因突變[5];1例嚴(yán)重Leigh綜合征伴有腎病綜合征及輔酶Q10缺乏的男性嬰兒存在PDSS2基因的雜合子突變[6];在2個(gè)家系中發(fā)現(xiàn)了COQ2和PDSS1基因突變[7]。
2個(gè)與繼發(fā)輔酶Q10缺乏相關(guān)的基因也已被報(bào)道,兩者的遺傳方式均為常染色體隱性遺傳。APTX基因突變表現(xiàn)為肌肉輔酶Q10含量降低、共濟(jì)失調(diào)和眼球運(yùn)動(dòng)障礙;而ETFDH基因突變表現(xiàn)為單純的肌病。與繼發(fā)輔酶Q10缺乏相比,原發(fā)輔酶Q10缺乏的患者常發(fā)病更早,臨床癥狀更嚴(yán)重,肌肉輔酶Q10含量降低更明顯。
早期診斷,早期給予輔酶Q10補(bǔ)充治療對(duì)于原發(fā)和繼發(fā)輔酶Q10缺乏患者同樣具有重要意義。
人體中輔酶Q10的總含量在20歲時(shí)達(dá)到高峰,此后會(huì)隨著年齡增長(zhǎng)而降低。許多人特別是老年人和從事激烈運(yùn)動(dòng)的人會(huì)缺乏輔酶Q10,并可從補(bǔ)充中獲益,如每日補(bǔ)充60 mg可改善運(yùn)動(dòng)員的體能。對(duì)維持健康推薦的每日劑量為30 mg,用于治療各種疾病則需要更高的劑量。輔酶Q10應(yīng)與含脂肪膳食一起服用,以促進(jìn)其吸收。
3 慢性疲勞
疲勞被定義為開始或維持隨意活動(dòng)困難,其發(fā)生機(jī)制的解釋多種多樣:糖原缺少、骨骼肌肌漿網(wǎng)上膜靜息電位降低或鈣泵功能異常和神經(jīng)肌肉傳遞障礙等。與能量產(chǎn)生有關(guān)的外源性營養(yǎng)物質(zhì)也可能與疲勞有關(guān)。Mizuno等[8]通過對(duì)健康志愿者進(jìn)行雙盲、安慰劑對(duì)照、交叉給藥試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),每日口服300 mg輔酶Q10 ,1 wk后即能改善體力,在體力活動(dòng)后疲勞感覺減輕且恢復(fù)加快。另有研究指出,輔酶Q10對(duì)于鍛煉過度造成的線粒體膜磷脂過度減少具有保護(hù)作用,其治療有助于改善運(yùn)動(dòng)后磷酸肌酸的恢復(fù)[9]。輔酶Q10減輕疲勞的作用可能是通過其抗氧化及其在氧化磷酸化中的作用產(chǎn)生的。另外,試驗(yàn)未見100 mg輔酶Q10有改善疲勞作用,由此提示輔酶Q10的劑量對(duì)于其呈現(xiàn)抗疲勞作用的重要性。
慢性疲勞綜合癥(CFS)的病因仍然不清。近期研究顯示,氧化應(yīng)激是產(chǎn)生該病的原因之一。CFS患者都有程度不同的氧化應(yīng)激。雖然作用機(jī)制不明,但是抗氧化劑輔酶Q10已被用于預(yù)防和治療慢性疲勞綜合征 。
4 他汀類藥物相關(guān)肌病
他汀類藥物作為降脂藥物應(yīng)用廣泛,它能通過競(jìng)爭(zhēng)性地抑制HMG-CoA(3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A)還原酶的活性而阻斷膽固醇生物合成的限速步驟,由此降低具致動(dòng)脈粥樣硬化性質(zhì)的低密度脂蛋白膽固醇,在大樣本試驗(yàn)及臨床應(yīng)用中均被證實(shí)安全、有效。但隨著他汀類藥物的廣泛使用,其治療可能產(chǎn)生的不良反應(yīng)也漸被認(rèn)識(shí)。他汀類藥物不但能降低膽固醇水平,同時(shí)也會(huì)降低其他一些中間產(chǎn)物包括輔酶Q10和多醇的水平。與膽固醇的合成途徑一樣,輔酶Q10的合成也需依賴HMG-CoA還原酶,故他汀類藥物在抑制膽固醇合成的同時(shí)也會(huì)抑制體內(nèi)輔酶Q10的生成。多項(xiàng)研究指出,他汀類藥物(阿托伐他汀、普伐他汀和洛伐他汀等)可降低血中輔酶Q10的水平。Low等發(fā)現(xiàn),使用他汀類藥物喂養(yǎng)鼠會(huì)降低組織輔酶Q10水平。Rundek等發(fā)現(xiàn),服用他汀類藥物患者的血漿輔酶Q10水平下降,甚至出現(xiàn)肌病表現(xiàn),如肌痛、肌酶升高、肌無力等,而在藥物減量或停藥后,則癥狀消失。外源性地補(bǔ)充輔酶Q10可增加血中輔酶Q10的水平。因此,一旦患者服用相對(duì)大劑量的他汀類藥物并出現(xiàn)與之相關(guān)的不良反應(yīng),那就應(yīng)該加用輔酶Q10,并減少他汀類藥物劑量,使用大劑量他汀類藥物時(shí)尤其需要注意[10]。目前,輔酶Q10聯(lián)用他汀類藥物的臨床試驗(yàn)還僅限于小規(guī)模、短時(shí)間的臨床觀察,今后需要進(jìn)行大規(guī)模、長(zhǎng)時(shí)間的臨床試驗(yàn)來確定他汀類藥物與輔酶Q10合用的必要性,以及明確在服用他汀類藥物時(shí)加用輔酶Q10的合適劑量和合適療程。由于輔酶Q10已被證實(shí)對(duì)多種心血管疾病治療有益,又安全可靠,患者即使長(zhǎng)時(shí)間、大劑量服用輔酶Q10也能很好耐受,所以有學(xué)者指出,在大規(guī)模的試驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)之前,他汀類藥物與輔酶Q10合用似是一種可行的方案。
5 其他
除他汀類藥物外,其他影響脂類代謝的藥物,如煙酸、貝特類藥物、依澤替米貝引起的肌病也偶見報(bào)道[11]。Ringman等報(bào)道了1例服用減肥藥物奧利司他(orlistat)伴發(fā)肌病的患者。該男性患者37歲,在服用27個(gè)月奧利司他后出現(xiàn)肌肉跳動(dòng)、肌肉疼痛、運(yùn)動(dòng)不耐受及肌酶升高。停藥后運(yùn)動(dòng)不耐受有改善,但肌肉跳動(dòng)、疼痛及肌酶升高改善不明顯。服用輔酶Q10600 mg/d,3個(gè)月后,上述癥狀均獲緩解,肌酶水平也恢復(fù)正常[12]。奧利司他是主要作用于胃腸道的脂酶抑制劑,其引起肌病的機(jī)制尚不明了,可能與線粒體功能障礙有關(guān)。對(duì)于他汀類藥物及其他影響脂類代謝的藥物引起的肌病,輔酶Q10可能具有預(yù)防或治療作用[13]。
Folkers等[14]對(duì)一組肌營養(yǎng)不良及神經(jīng)源性肌萎縮患者進(jìn)行了臨床試驗(yàn),其中包括杜興型肌營養(yǎng)不良(DMD)、貝克型肌營養(yǎng)不良(BMD)、肢帶型肌營養(yǎng)不良、強(qiáng)直性肌營養(yǎng)不良、腓骨肌萎縮癥(CMT)和Welander肌病等患者。這些患者口服輔酶Q10 100 mg/d,3個(gè)月后,運(yùn)動(dòng)能力得到明顯提高。鑒于在肌病患者中心肌受累較為常見,試驗(yàn)同時(shí)還觀察了這些患者心臟功能的變化情況,結(jié)果也得到了輔酶Q10有效的結(jié)論[15]。
6 結(jié)語
綜上所述,輔酶Q10在肌肉疾病的治療中具有一定作用,對(duì)于改善疲勞也有效。隨著相關(guān)研究和臨床試驗(yàn)的進(jìn)一步深入,輔酶Q10將會(huì)得到更加廣泛的臨床應(yīng)用。
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(收稿日期:2008-11-05)