一、支持神经生长因子(NGF)的功能
1、促进 NGF 的合成与分泌
NGF 是一种对神经细胞生长、存活和分化至关重要的蛋白质。PQQ 能够刺激神经细胞(如神经元和神经胶质细胞)合成并分泌更多的 NGF。在神经发育过程中,NGF 通过与神经细胞表面的受体(如酪氨酸激酶受体 A,TrkA)结合来发挥作用。
例如,在体外培养的神经细胞实验中,添加 PQQ 后,神经细胞内 NGF 的 mRNA 水平和蛋白分泌量显著增加。这使得周围的神经细胞能够接收到更多的 NGF 信号,促进神经突起(轴突和树突)的生长,从而有助于神经细胞之间建立连接。
2、增强 NGF 信号通路的活性
PQQ 可以增强 NGF - TrkA 信号通路的活性。当 NGF 与 TrkA 结合后,会激活一系列细胞内的信号转导事件,包括激活磷脂酰肌醇 3 - 激酶(PI3K)/ 蛋白激酶 B(Akt)和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路。这些通路对于神经细胞的存活、生长和分化至关重要。
PQQ 可能通过调节这些信号通路中的关键蛋白激酶(如 Akt 和 MAPK)的活性来增强 NGF 信号。例如,它可以增加 Akt 和 MAPK 的磷酸化水平,从而促进神经细胞突起的延伸和分支,有利于神经细胞之间形成更多的连接。
二、抗氧化和抗炎作用保护神经细胞连接
1、抗氧化作用防止氧化损伤
神经细胞连接(突触)的结构和功能容易受到氧化应激的损伤。在大脑中,正常代谢过程以及一些病理情况(如神经退行性疾病)会产生大量自由基,如超氧阴离子、羟基自由基和过氧化氢等。
PQQ 是一种强大的抗氧化剂,它可以清除这些自由基,保护神经细胞的细胞膜、线粒体和突触结构。例如,其分子结构中的醌类基团能够接受和传递电子,有效地中和自由基。通过防止氧化损伤,PQQ 维持了神经细胞连接的完整性,为神经细胞之间的正常通讯提供了保障。 2、抗炎作用减轻神经炎症干扰
神经炎症会干扰神经细胞之间的连接。炎症细胞释放的炎症介质(如白细胞介素 - 1β、白细胞介素 - 6 和肿瘤坏死因子 - α)会影响神经细胞的功能和存活,还可能破坏突触结构。
PQQ 能够抑制炎症信号通路,尤其是核因子 - κB(NF - κB)通路。NF - κB 是炎症反应的关键调控因子,它控制炎症介质的基因表达。PQQ 通过阻止 NF - κB 的活化,减少炎症介质的产生,减轻神经炎症对神经细胞连接的损害,有助于维持神经细胞之间连接的稳定性。
三、促进线粒体功能改善神经细胞连接
1、增强线粒体生物发生
线粒体对于神经细胞的能量供应和正常功能至关重要。PQQ 可以促进线粒体的生物发生,即增加神经细胞内线粒体的数量。它通过激活过氧化物酶体增殖物激活受体 γ 共激活因子 - 1α(PGC - 1α)来实现这一目的。
PGC - 1α 是线粒体生物发生的关键调节因子,它可以促进线粒体转录因子 A(TFAM)等相关蛋白的表达,从而导致线粒体 DNA 复制增加和线粒体蛋白合成增多。足够的线粒体数量能够为神经细胞提供充足的能量,支持神经细胞突起的生长和神经细胞之间连接的形成。
2、优化线粒体能量代谢
PQQ 还能优化线粒体内部的能量代谢过程。它可以调节线粒体呼吸链中的电子传递,提高三磷酸腺苷(ATP)的产生效率。ATP 是神经细胞活动(包括神经递质的合成、释放和神经突起的动态变化)的能量来源。
通过确保神经细胞有足够的能量供应,PQQ 有助于神经细胞维持正常的形态和功能,促进神经细胞之间连接的建立和维持,例如在神经递质释放过程中,需要消耗 ATP 来驱动突触小泡与细胞膜的融合,PQQ 对能量代谢的优化可以保障这一过程的顺利进行。