葛玉林
（江苏安惠生物科技有限公司，226000）
摘要：辅酶Q10为脂溶性醌类化合物，存在于多种生物体内，在多种生理过程中有着重要作用。本文将介绍辅酶Q10的生理作用，从而展望辅酶Q10的应用。
辅酶Q10（Coenzyme Q10）别名泛醌（Ubiquinone，缩写UQ）。泛醌是一类含对苯醌和多个异戊二烯组成的侧链化合物，如图1。不同来源的泛醌其侧链异戊二烯的长度不同，n一般为6-10。而哺乳动物的泛醌，n=10，即辅酶Q10(1)。
图1
辅酶Q10的结构特征，使其具有两种形式——氧化型与还原型（图2）(2)，而在细胞中两种形式之间可以互换。正是其独特的化学结构，使辅酶Q10成为细胞内的电子传递体。辅酶Q10，主要存在于线粒体内膜，是三羧酸循环呼吸链的重要递氢体，在氧化磷酸化过程和ATP的产生中有重要作用。同时由于其独特结构特性，辅酶Q10具有抗氧化和调节胞内氧气浓度的功能。
氧化型 还原型
图2
人体各个器官中广泛存在辅酶Q10。辅酶Q10在人体各个脏器中含量分布差别较大，如肺为8μg/g，而肝脏、肾以及心脏中的含量分别是60μg/g 、70μg/g 、110μg/g(2)。据文献报道辅酶Q10多与LDL结合而存在于血浆中，其正常浓度为0.75~1，且75%为还原型。人体辅酶Q10的总量大约为1~1.5g，但是随年龄增大而总量减少。
人体辅酶Q10总量的维持依靠于人体所食食物和自身合成(2)。红肉、白肉以及各种蔬菜中广泛存在辅酶Q10都可以补充人体辅酶Q10。在体内，酪氨酸通过3个步骤合成为辅酶Q10，而该过程是体内自身合成补充辅酶Q10的唯一途径。同时体内辅酶Q10的合成还需要其他物质，如叶酸、烟酸、核黄酸等，而这些物质和酪氨酸的缺乏可能会导致体内缺乏辅酶Q10。
辅酶Q10的作用
1.抗氧化和去自由基作用
辅酶Q10的独特机构使其存在氧化型和还原型（图2），其还原型在细胞能被各种氧化剂或自由基氧化从而防止DNA、蛋白质和脂质被过度氧化达到抗氧化和去自由基功能(1)。辅酶Q10能去除多种氧化物质诱导的多种自由基，如氧自由基、碳自由基等。同时有文献报道，增加血液中辅酶Q10的浓度会使SOD的水平提高。辅酶Q10通过其氧化还原型的互变从而加强机体对外界氧化因素的抵抗(2)。
2.调节血脂、预防动脉粥样硬化
动脉粥样硬化发生的关键原因之一是低密度脂蛋白（LDL）被氧化而使血管内皮功能絮乱以及产生泡沫细胞。LDL虽含有多种脂溶性抗氧化物质，如a生育酚、β-胡萝卜素和辅酶Q10等。研究表明，辅酶Q10不仅保护LDL中蛋白质还保护其脂质成分从而防止LDL被氧化。另一实验证明，在体外辅酶Q10明显降低LDL被氧化的敏感性。
3.与其他抗氧化剂的协同
体内含有多种能清除体内有毒氧化物及自由基的物质，这些物质相互合作除去机体的氧化剂和自由基。目前文献报道，辅酶Q10和维生素E能联合或协同清除体内有毒氧化物和自由基。α -生育酚酰基自由基会在维生素E抗氧化过程中产生，而辅酶Q10能将其还原从而增强维生素E的抗氧化和去自由基功效，同时维生素E还能被辅酶Q10再生(1)。
4.增强线粒体功能
辅酶Q10作为线粒体中能量代谢的必需成分，是细胞能量生成的关键因素物质。细胞内生成的自由基能抑制复合体1的活性，而复合体1的活性被抑制后会有更多的自由基生成，从而使线粒体的功能受到损伤。辅酶Q10不仅可以去除自由基同时与复合体1在能量代谢中起着重要作用。辅酶Q10在线粒体复合体1和复合体2之间转移电子，从而影响ATP的产生(1)。
5.阻止细胞凋亡
辅酶Q10其抗氧化特性，使其能抑制细胞的凋亡。首先，辅酶Q10能阻止DNA的氧化而保护整个基因组的完整和抑制因DNA氧化而导致的细胞毒性；其次，辅酶Q10能抑制自由基导致的线粒体功能损伤和自由基生成的恶性循环，保护线粒体呼吸链的完整性；同时辅酶Q10结合线粒体渗透性转换通道后会抑制线粒体的去极化和细胞色素C的释放，从而抑制Caspase 9；辅酶Q10还能使ATP的生成增加，减弱细胞凋亡信号通路。
6.维持细胞膜的完整性
辅酶Q10参与质子和电子的传送从而能增加ATP的生成，稳定胞内外环境。辅酶Q10还原胞内外的氧化物和自由基从而减少细胞膜被氧化破坏，保护细胞膜的结构和功能(2)。
7.对皮肤的保护作用
皮肤老化的重要原因之一是其被氧化。有研究表明，辅酶Q10可以减少皮肤的氧化性损伤，同时辅酶Q10可以使皮肤伤口尽快愈合。活性养簇会在暴晒的皮肤中大量生成，从而氧化脂质、蛋白质、DNA使皮肤受损而产生光损伤。辅酶Q10通过还原消除活性氧簇，降低皮肤光损伤(3)。辅酶Q10通过增加皮肤细胞的增殖以及良性化肉芽组织，从而减弱疤痕的产生；使透明质酸浓度和肌肤含水量增加；通过增强皮肤抗氧化能力而提高皮肤的生物利用度，最终增加角化细胞浓度(2)。
8.增强机体抗疲劳、提高免疫力
辅酶Q10参与能量代谢，对ATP生成有着重要。有文献报道，小鼠服用辅酶Q10后，其耐力增强，对肝糖原的消耗减少。同时，给予大鼠辅酶Q10后，大鼠运动能力明显增强，表现出抗疲劳。由此可见辅酶Q10能增强机体抗疲劳。其潜在的原因是，辅酶Q10能还原运动中生成的自由基，使血清SOD活力增加以及MDA含量下降，减少自由基对细胞的破坏以及阻止胞内酶的外流。即使在十分疲惫无力的人体中，辅酶Q10能缓解人体疲劳，提高活力。研究发现，运动后服用辅酶Q10能降低体内血浆中性白细胞数量，由此推断辅酶Q10可能具有增强免疫力和保护机体免疫的作用。
上世纪70年代，有文献表明在小鼠体内辅酶Q10能增强免疫细胞杀死细菌的活力，并且增加抗体反应以及抗体数量(2)。另有研究报道，辅酶Q10能使小鼠体内巨噬细胞的吞噬能力以及NK细胞活力增加，并且增强体液免疫和细胞免疫(1)。
辅酶Q10的应用展望
基于辅酶Q10的基本特征-抗氧化和去自由基共能，辅酶Q10已经被应用到多种疾病和日常护理保健。如辅酶Q10已经被应用到治疗口腔牙齿疾病、心血管疾病、癌症、糖尿病、抗病毒等；同时在日化产品中辅酶Q10也被广泛利用，护肤品、洗漱品以及口腔护理等；与其他维生素和天然产物的联用，如维生素E、维生素B等，从而增加各自的功能。在医药、保健和食品等领域的巨大应用价值，辅酶Q10将吸引更多人的关注。尤其近年来，普通民众对健康生活的重视，基于辅酶Q10的产品将会陆续进入人们的视野(3)。
1李伟静（综述）. (2007) 辅酶Q10的生理作用及临床应用. 生物技术通讯 18
2.王虹玲. (2015) 辅酶Q10抗氧化性及应用研究进展. 食品研究与开发 36
3.汪多仁. (2010) 辅酶Q10的开发与应用进展. 饮料工业, 8-16
论文作者:葛玉林
论文发表刊物:《医师在线》2016年3月第5期
论文发表时间:2016/6/17
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