akg学名α-酮戊二酸，即gb 2760-2014中的食品用合成香料2-氧代戊二酸，科学证实akg是三羧酸循环的重要中间代谢产物之一，通过参与新陈代谢来为细胞提供能量。
今天咱们一起来看看关于akg的一些显著的科研成果。
1、抗衰延寿源起
目前，大家对akg抗衰、延寿的认知均来自于2014年《nature》杂志上一篇“代谢物α-酮戊二酸通过抑制atp合酶和tor来延长寿命”的文章，研究表明：α-酮戊二酸（akg）通过抑制线粒体atp合酶和tor信号通路来延长秀丽隐杆线虫的寿命。[1]
2、健康老龄化
2020年《cell metabolism》杂志上发表的“α-酮戊二酸，一种内源性代谢物，可延长衰老小鼠的寿命并减少其发病率”一文显示，美国巴克老龄化研究所的研究人员在哺乳动物身上进行了akg抗衰老的首次相关研究。研究发现，在食物中添加α-酮戊二酸（akg）的中年小鼠具有更好的“老年生活”，随着年龄的增长，它们更加健康，死亡前经历的疾病和残疾时间也大大缩短。[2]
3、热量限制与抗衰
《current opinion in toxicology》上发表了“模拟热量限制以达到抗衰老效果：α-酮戊二酸的促氧化作用”，研究显示热量限制后的酵母和线虫中akg水平会上升，说明akg与热量限制有一定的联系，而热量限制会刺激线粒体中活性氧ros产生，ros水平的适度增加会诱导防御机制，这可能是akg的一大抗衰机制。[3]
4、提升肌肉力量
研究发现，饮食中添加akg可以增加小鼠的耐力运动距离、myhc i与myhc iib的比例、骨骼肌中的小动脉和毛细血管密度。结果表明akg/ogr1在骨骼肌中具有调节血流、促进慢肌纤维转化和毛细血管化的作用。这些发现为维持人体肌肉功能的akg/ogr1信号通路提供了理论基础。[4]
5、改善骨质疏松
研究发现，akg的使用增加了老年小鼠的骨量，减轻了与年龄有关的骨质流失，并加速了老年啮齿动物的骨骼再生。akg改善了源自老年小鼠的骨髓间充质干细胞的衰老相关表型，并促进了它们的增殖、集落形成、迁移和成骨潜能。[5]
6、调节心血管疾病
akg通过抗氧化、抗炎、调节免疫系统等方式，保护心肌功能，调节心肌梗死、心肌肥大、心力衰竭等心血管疾病的发生和发展，同时在调节血压血脂、改善动脉硬化等过程中也发挥了一定的积极作用，证实了 akg 在治疗心血管疾病方面具有可观的潜在价值。[6]
akg的代谢过程与感应机制[6]
akg含量与动脉粥样硬化的关系[6]
akg调节心血管疾病的分子机制[6]
5、调控肠道菌群
研究表明，饮食中补充akg可以减轻肠道粘膜细胞的氧化应激和损伤，同时改善肠道粘膜的完整性和营养吸收。akg的氧化在小肠中提供了大量的atp，并调节细胞的氧化状态。akg是一种新颖且有前景的补充剂，可以改善动物甚至人类的肠道健康。[7]
6、改善脑缺氧
研究表明，akg在脑缺血再灌注损伤中通过促进il-10蛋白的表达发挥神经保护作用。在体内实验中，akg补充显著改善了mcao小鼠的神经功能缺损、梗死体积、神经损伤和细胞凋亡，并改善了体内神经系统评分。[8]
7、抑制癌细胞
外源性补充akg，限制了促进肿瘤细胞分化的hif-1α亚基的表达，并降低hif-1α亚基与蛋白连接的能力，从而减少促红细胞生成素的产生，红细胞和血管的生成减少抑制了肿瘤细胞的生长和扩散。[9]
8、增强肾功能
在肾脏中，akg主要参与维持酸碱平衡，代谢组学研究表明肾脏疾病中akg水平失调。研究表明，补充钙-akg（ca-akg）可以改善慢性肾衰竭患者的肾功能和营养状况。在这些患者中，每日使用ca-akg在1年的随访中显示出与健康对照相比更高的血浆精氨酸水平。[10]
9、保护肝脏
研究发现α-酮戊二酸主要抑制肝脏糖异生，降低生糖氨基酸向葡萄糖的转化。[11]
α-酮戊二酸对小鼠胆管结扎所致胆汁淤积性肝损伤具有缓解作用，其机制可能与其抑制炎症反应和减少肝细胞凋亡有关。[12]
akg对急性高脂血症引起的肝脏脂质代谢紊乱有潜在保护作用，观察结果表明，akg可以有效缓解p407诱导的高脂血症小鼠以及棕榈酸损伤的hepg2细胞和原代肝细胞中的肝脏脂质积累、线粒体功能障碍和氧化还原稳态丧失。[13]
10、延缓皮肤老化
研究结果表明，α-酮戊二酸能够刺激成纤维细胞中胶原酶活化的途径，增加胶原蛋白的产生，并减少uvb诱导的皱纹形成。因此，α-酮戊二酸可作为化妆品领域的有效抗皱剂。[14]
研究表明，alpha-kg（α-酮戊二酸）能够促进皮肤保湿和屏障功能，通过激活细胞增殖以及上调与表皮功能维持相关的基因mrna表达，包括flg（丝聚蛋白）、spt（丝氨酸棕榈酰转移酶）和ivl（内皮素）。[15]
11、促进伤口愈合
研究结果表明，给予经过akg预处理的脂肪干细胞（adsc）可以加速酸烧伤伤口的愈合，从而诱导 hif-1α 表达升高并延长移植干细胞的存活时间。[16]
参考文献
[1] chin, randall m. et al. the metabolite α-ketoglutarate extends lifespan by inhibiting atp synthase and tor. nature, vol 510, no. 7505, 2014, pp. 397-401.
[2] azar asadi shahmirzadi. et al. alpha-ketoglutarate, an endogenous metabolite, extends lifespan and compresses morbidity in agingmice. cell metabolism (2020)
[3] maria m. bayliak. et al. . (2022)
[4] jinping yang. guli xu. et al. akg/oxgr1 promotes skeletal muscle blood flow and metabolism by relaxing vascular smooth muscle. life metabolism, volume 1, issue 3, december 2022, pages 285–297
[5] yuan wang .peng deng. et al.alpha-ketoglutarate ameliorates age-related osteoporosis via regulating histone methylation. (2020)
[6] 程丹雨,刘健康 α-酮戊二酸在心血管疾病中的研究进展 生命科学 2022 tx 34卷第5期 554-564
[7] .. et al. alpha-ketoglutarate and intestinal function.front biosci 2011 jan 1;16(3):1186-96.
[8] weilong hua. xiaoxi zhang. et al. akg attenuates cerebral ischemia-reperfusion injury through c-fos/il-10/stat3 signaling pathway. 2022
[9] krauß, d., & gottlieb, e. (2020). restraining colorectal cancer with αkg. nature cancer, 1(3), 267–269
[10] lijing guo.shihua chen. et al. disrupted alpha-ketoglutarate homeostasis: understanding kidney diseases from the view of metabolism and beyond. 2022-06-27
[11] yexian yuan. canjun zhu. et al. . 2022-05-04
[12] xie yuhong, tang bo, fan chongxi, li bairong, sun tao, ning shoubin. alpha-ketoglutarate alleviates cholestatic liver injury in mice[j]. journal of army medical university, 2022, 44(13): 1322-1329.
[13] danyu cheng.mo zhang. et al.α-ketoglutarate prevents hyperlipidemia-induced fatty liver mitochondrial dysfunction and oxidative stress by activating the ampk-pgc-1α/nrf2 pathway , august 2024
[14] son e d, choi g h, kim h, et al. alpha-ketoglutarate stimulates procollagen production in cultured human dermal fibroblasts, and decreases uvb-induced wrinkle formation following topical application on the dorsal skin of hairless mice [j]. biological and pharmaceutical bulletin, 2007, 30(8): 1395-9.
[15] yang f, zhou z, guo m, et al. the study of skin hydration, anti‐wrinkles function improvement of anti‐aging cream with alpha‐ketoglutarate [j]. journal of cosmetic dermatology, 2022, 21(4): 1736-43.
[16] shuaijun li.cheng zhao.et al. α-ketoglutarate preconditioning extends the survival of engrafted adipose-derived mesenchymal stem cells to accelerate healing of burn wounds , 1 june 2024