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生命的第二信使—— 环磷酸腺苷
20世纪初,科学家就已确认,细胞外小分子信息物质由腺细胞等各种细胞合成和释放,依靠血液、淋巴液等各种体液运送,进行体液调节及生命信息的传递,是人体信息传递的生命“第一信使”。
然而,科学家们后来惊奇地发现,原来生命“第一信使”并不直接参与细胞的物质和能量代谢,而是将信息传递给“第二信使”,进而调节细胞的生理活动和新陈代谢。
环磷酸腺苷(cAMP)是生命信息传递的“第二信使”,是生命的重要调节物质,以微量广泛存在于动植物各种细胞和微生物中。它是细胞内参与调节物质代谢和生物学功能的重要物质,体内多种激素作用于细胞时,可促使细胞生成此物,转而调节细胞的生理活动与物质代谢。
环磷酸腺苷与诺贝尔学奖
美国圣路易斯华盛顿大学的厄尔·威尔伯·萨瑟兰(Earl·Wilbur·Sutherland),对环磷酸腺苷的发现和“第二信使”的提出,使人类对生命奥秘的认识大大向前迈出一步,并为未来的众多研究工作奠定基础。萨瑟兰更因此于1971年荣获诺贝尔生理学/医学奖。
美国哥伦比亚大学教授埃里克·坎德尔通过研究得出结论:环磷酸腺苷作为人体的“第二信使”,在修复脑细胞、活化脑细胞、调节脑细胞功能方面有非常重要的作用,使短时记忆转化为长时记忆力,并缓解脑细胞疲劳,延缓脑细胞的衰老,因此坎德尔荣获2000年诺贝尔医学奖。
环磷酸腺苷对人体作用
环磷酸腺苷是在人体内广泛存在的一种具有生理卡博特活性的重要物质,由三磷酸腺苷在腺苷环化酶催化下生成,能调节细胞的多种功能橡胶防老剂活动。
作为激素的第二信使,在细胞内发挥激素调节生理机能和物质代谢作用,能改变细胞膜的功能,促使网织肌浆质内的钙离子进入肌纤维,从而增强心肌收缩,并可促进呼吸链氧化酶的活性,改善心肌缺氧,缓解冠心病症状及改善心电图。
此外,对糖、脂肪代谢、核酸、蛋白质的合成调节等起着重要的作用。
环磷酸腺苷的主要作用之一是控制细胞增殖、分化和生存。
细胞间的通讯要通过细胞间的信息传递完成,即由信息细胞释放“第一信使”,经细胞外液影响和作用于其它信息接收细胞。“第一信使”并不直接参与细胞的物质和能量代谢,而是将信息传递给“第二信使”,进而调节细胞的生理活动和新陈代谢。
如下图:
第二信使在细胞内的浓度受第一信使的调节,它可以瞬间升高、且能快速降低,并由此调节细胞内代谢系统的酶活性,控制细胞的生命活动,包括:葡萄糖的摄取和利用、脂肪的储存和移动以及细胞产物的分泌。第二信使也控制着细胞的增殖、分化和生存,并参与基因转录的调节。
当人体的环磷酸腺苷cAMP不足时:
细胞生物代谢减弱、细胞新陈代谢减弱、细胞修复功能降低
细胞失去活性、衰老
组织功能减弱
环磷酸腺苷是人体健康的重要元素,一旦缺乏会引发40多种疾病。比如血液类疾病(白血病、贫血、过敏性紫癜等);免疫类疾病(单纯过敏、免疫力低下、过敏性荨麻疹等);循环类疾病(心、脑血栓、心绞痛、冠心病等);脑部疾病:阿尔茨海默病、记忆力减退症、神经系统紊乱症、失眠、睡眠障碍;其他(肝炎/乙型肝炎、银屑病、早衰等)。
2013年,科技出版社结集出版《环磷酸腺苷与健康》一书,收集整理各大医院、科研院所临床应用报告,证实外源性补充环磷酸腺苷对40多种疾病安全有效。
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