神经元功能的重要性及受损因素
神经元是神经系统的基本结构和功能单位，它们负责传递和处理信息，在学习、记忆、感知、运动控制等众多生理功能中发挥着核心作用。神经元功能的正常与否直接关系到大脑的健康和整体的认知、行为能力。
然而，神经元功能容易受到多种因素的损害。随着年龄的增长，神经元会出现自然的老化过程，包括线粒体功能衰退、氧化应激增加、神经递质失衡等。此外，外部因素如头部外伤、脑部感染、长期的压力、环境污染、不良的生活习惯（如吸烟、酗酒）等也会对神经元造成损伤，引发神经退行性疾病（如阿尔茨海默病、帕金森病）、认知障碍、情绪失调等一系列问题。
PQQ 对神经元能量代谢的优化
1增强线粒体功能
线粒体是神经元的能量工厂，其功能的良好维持对于神经元的正常运作至关重要。PQQ 能够促进线粒体的生物合成，它通过激活细胞内的关键信号通路，如 PGC - 1α（过氧化物酶体增殖物激活受体 γ 共激活因子 - 1α）信号通路来实现这一目的。PGC - 1α 是线粒体生物合成的重要调节因子，PQQ 可以上调其表达，进而促进线粒体转录因子 A（TFAM）等相关基因的表达，增加线粒体的数量。
同时，PQQ 还能优化线粒体的呼吸功能。它可以调节线粒体呼吸链复合物的活性，例如增强复合物 I 和复合物 II 的活性，促进电子传递和氧气的利用，从而提高三磷酸腺苷（ATP）的合成效率。在神经元细胞实验中，经 PQQ 处理后的细胞，其线粒体的耗氧率明显提高，ATP 产量增加，为神经元的电活动、神经递质的合成与运输等能量需求较大的过程提供了更充足的能量。
2、调节能量代谢底物利用
PQQ 对神经元内能量代谢底物的利用也有重要的调节作用。在葡萄糖代谢方面，它可以促进葡萄糖转运蛋白（如 GLUT4）向细胞膜的转位，增加神经元对葡萄糖的摄取。同时，PQQ 还能调节糖酵解和三羧酸循环中的关键酶活性，使葡萄糖更高效地转化为能量。
对于脂肪酸代谢，PQQ 能够激活脂肪酸 β - 氧化相关的酶系，如肉碱脂酰转移酶 I（CPT - I），使脂肪酸能够更顺利地进入线粒体进行氧化分解。这种对能量代谢底物的精细调节，有助于神经元根据不同的生理状态合理利用能量来源，维持能量代谢的平衡，保证神经元功能的稳定。
PQQ 对神经元抗氧化防御系统的强化
1、直接抗氧化作用
PQQ 本身具有强大的抗氧化能力，其分子结构中的醌环能够接受和提供电子，使其可以直接清除神经元内的自由基，如超氧阴离子自由基（）、羟基自由基（）和过氧化氢（）等。在自由基清除过程中，PQQ 通过自身的氧化还原循环，将自由基转化为相对稳定的物质，从而减轻自由基对神经元的氧化损伤。
与其他抗氧化剂不同的是，PQQ 在清除自由基后可以再生，恢复其抗氧化活性，这种循环利用的特性使得它在神经元内能够持续发挥抗氧化作用，有效保护神经元免受氧化应激的危害。
2、激活抗氧化酶系统
PQQ 还能够激活神经元内的抗氧化酶，如超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH - Px）和过氧化氢酶（CAT）等。它通过调节这些抗氧化酶的基因表达和酶蛋白的活性，增强神经元自身的抗氧化防御能力。例如，PQQ 可以促进 SOD 基因的表达，使神经元内 SOD 的含量增加。SOD 能够将超氧阴离子自由基转化为过氧化氢，而过氧化氢又可以被 GSH - Px 和 CAT 进一步分解为水和氧气，形成一个完整的抗氧化防御体系，减少氧化应激对神经元的损伤。
1、影响神经递质的合成与释放
PQQ 对神经递质的合成和释放有着积极的调节作用。以乙酰胆碱为例，它是与学习和记忆密切相关的神经递质。PQQ 能够促进乙酰胆碱的合成，它可以调节胆碱乙酰转移酶（ChAT）的活性，增加胆碱的利用，从而提高乙酰胆碱的合成量。同时，PQQ 还能影响乙酰胆碱的释放，通过调节突触前膜的钙离子通道活性，控制乙酰胆碱的释放过程，保证神经信号的有效传递。
对于多巴胺这种在运动控制和情绪调节等方面发挥关键作用的神经递质，PQQ 也有调节作用。它可以调节多巴胺合成酶的活性，影响多巴胺的合成。并且，PQQ 能够调节多巴胺转运体的功能，控制多巴胺在突触间隙的浓度和作用时间，维持多巴胺系统的平衡，有助于改善神经元的功能。
2、维持神经递质受体的功能
PQQ 还能够维持神经递质受体的功能。神经递质需要与相应的受体结合才能发挥作用，受体的正常功能是神经信号传递的关键环节。例如，PQQ 可以作用于 N - 甲基 - D - 天冬氨酸受体（NMDA 受体），这是一种在学习、记忆和突触可塑性中非常重要的谷氨酸受体。PQQ 通过调节 NMDA 受体的亚基组成、通道特性和信号转导通路，优化其功能，促进神经信号的传递和整合，从而改善神经元的功能。
PQQ 对神经元存活与神经保护的作用
1、抗凋亡作用
PQQ 具有显著的抗凋亡作用，能够保护神经元免受各种凋亡诱导因素的伤害。在氧化应激、营养缺乏和神经毒素等情况下，神经元内会启动凋亡信号通路。PQQ 可以通过抑制凋亡信号通路中的关键分子来阻止神经元凋亡。例如，它能够抑制半胱天冬酶（caspase）家族成员的激活，caspase 是神经元凋亡过程中的执行蛋白酶，其激活会导致细胞内一系列蛋白的降解，最终引起神经元死亡。PQQ 通过阻止 caspase 的激活，减少神经元凋亡的发生，提高神经元的存活率。
2、促进神经元修复与再生
当神经元受到损伤时，PQQ 可以促进神经元的修复和再生。它可以增强神经元的自我修复能力，例如通过激活细胞内的 DNA 修复酶，帮助修复受损的 DNA。同时，PQQ 还能调节细胞内的应激反应信号通路，如热休克蛋白（HSP）信号通路。HSP 能够帮助神经元应对各种应激损伤，PQQ 可以促进 HSP 的表达，增强神经元的耐受性，使受损神经元能够更好地恢复正常功能，对于神经损伤后的修复和再生具有重要意义。
PQQ 改善神经元功能的研究证据
1、体外细胞实验研究成果
在体外神经元细胞培养实验中，将神经元细胞暴露于氧化应激、兴奋性毒性或营养缺乏等损伤条件下，同时加入 PQQ 进行处理。研究发现，PQQ 能够显著提高神经元细胞的存活率。通过检测细胞内的氧化应激指标，如活性氧（ROS）水平、丙二醛（MDA）含量等，发现 PQQ 处理组的这些指标明显低于对照组，表明 PQQ 有效地减轻了氧化应激对神经元的损伤。
同时，对神经递质相关指标的检测显示，PQQ 能够促进神经递质的合成和释放。例如，乙酰胆碱和多巴胺的合成量增加，其在突触间隙的浓度得到优化。在对神经元细胞的电生理活动检测中，发现 PQQ 处理后神经元的兴奋性和信号传导能力增强，这些结果都表明 PQQ 在体外细胞水平上对神经元功能有显著的改善作用。
2、体内动物实验研究成果
在动物实验中，通过给动物注射神经毒素、造成脑缺血或模拟神经退行性疾病模型等方式损伤神经元，然后给予 PQQ 治疗。研究发现，PQQ 能够改善动物的行为学表现。例如，在认知功能测试（如莫里斯水迷宫实验）中，PQQ 治疗组的动物表现出更好的空间学习和记忆能力。在运动功能测试（如转棒实验）中，对于运动神经元受损的动物，PQQ 治疗后其运动协调能力得到明显改善。
对动物脑组织的检测发现，PQQ 治疗组的神经元损伤程度减轻，神经元的形态更加完整，神经递质水平恢复正常，线粒体功能增强，抗氧化酶活性提高，这些结果进一步证明了 PQQ 在体内对神经元功能的改善作用。
3、人体临床试验进展
虽然人体临床试验相对较少，但已有的研究也显示出 PQQ 在改善神经元功能方面的潜力。在一项针对老年人认知功能下降的小规模临床试验中，给予患者 PQQ 补充剂。经过一段时间的干预后，通过认知功能评估测试（如简易精神状态检查表）发现，部分患者的认知功能有一定程度的改善。同时，通过检测患者血液中的一些神经保护标志物，发现其水平有所提高，这初步表明 PQQ 在人体中可能对神经元功能有积极的影响。然而，这些人体试验还需要进一步扩大样本量、延长观察时间和完善研究设计，以更全面地评估 PQQ 在人体中改善神经元功能的效果和安全性。
PQQ 通过优化神经元能量代谢、强化抗氧化防御系统、调节神经递质系统、保护神经元存活和促进神经元修复等多方面的作用机制，对改善神经元功能有着显著的效果。无论是体外细胞实验、体内动物实验还是初步的人体临床试验，都为其在神经系统健康领域的应用提供了一定的依据。然而，目前关于 PQQ 的研究仍存在一些局限性，如人体试验的深度和广度不足、其在不同神经系统疾病中的具体作用机制尚未完全阐明等。未来，需要进一步开展大规模、多中心、双盲对照的人体临床试验，深入探究 PQQ 的作用机制，确定其最佳使用剂量、使用时间和长期安全性等问题，以便更好地将 PQQ 开发为一种有效的神经元功能改善剂，为神经系统疾病的预防和治疗提供新的选择。