关于线粒体的常见问题
线粒体是细胞内中多胞器的一种,也是提供细胞能量与正常运作的重要胞器,因此,线粒体又有细胞的能量工厂之称。在每个细胞内,线粒体的数量也不一样,而人体代谢功能旺盛的区域,线粒体分布也比较多。从外表来看,线粒体像是细菌,而它们的祖先也是细菌。不过,线粒体在演化的舞台上,可是占了个不可或缺的角色,甚至有研究认为,真核细胞是因为获得了线粒体,才有可能演化出现今各式各样的生物。
什么是线粒体?
我们之所以要摄取食物、呼吸氧气,就是要把食物里面的能量,转换到我们全身的细胞,让细胞正常工作,而细胞里面把葡萄糖、脂肪酸、氨基酸变成ATP的地方,就叫作线粒体。
换句话说,线粒体这个胞器就是细胞的能量工厂,全身上下所需要的能量,都是从线粒体制造。当我们吃下米饭或面包之后,淀粉会在小肠里面被分解成葡萄糖,然后被肠壁细胞吸收进入血液,血液把葡萄糖送到全身各细胞,此时胰脏会分泌胰岛素,命令细胞膜打开洞孔,让葡萄糖进入细胞。葡萄糖在细胞质内先转换成丙酮酸,丙酮酸再进入线粒体里面,结合氧气,把磷酸接到ADP(二磷酸腺苷)上面,变成ATP。
线粒体的作用
线粒体在细胞内扮演着多种重要角色,包括
- 能量生产:线粒体是细胞内主要的能量生产场所,通过呼吸链过程产生ATP,提供细胞所需的能量。
- 细胞代谢调节:线粒体参与调节细胞的新陈代谢,包括脂肪酸氧化、糖代谢和氨基酸代谢等。
- 细胞凋亡:线粒体在调节细胞凋亡(程序性细胞死亡)中起着重要作用。当细胞受到损伤或压力时,线粒体释放出特定的信号分子,引导细胞进入凋亡途径。
- 钙离子调节:线粒体也参与调节细胞内的钙离子浓度,这对于许多细胞功能,如肌肉收缩和细胞信号传递等至关重要。
总的来说,线粒体对于细胞的正常功能和生存至关重要,其作用广泛而多样,影响着细胞的健康和生理活动。
线粒体的功能缺失
线粒体并非毫无设限,源源不绝制造ATP,遭受到氧化自由基的攻击状况,它也会受伤、突变,严重的时候甚至会死亡。在线粒体功能刚开始衰退的时候,可能还感受不到差异,而等到身体觉得不对劲时,可能已经损坏的相当严重了。因为少量的损坏,并不至于影响细胞的功能,当毁损不断累积,功能便会消退。许多的科学研究也证实线粒体与老化、疾病有很大的关连。
线粒体受损、突变,除了造成细胞的老化,也会产生疾病,换句话说,人体之所以生病,是因为线粒体受到损伤导致细胞无法正常发挥该有的功能。从衰弱的器官细胞里,可以发现线粒体受到极大的氧化压力,也因此更容易因此造成线粒体更进一步的损坏。线粒体的损坏会让细胞失去正常的功能,进而产生疾病。我们全身上下除了红血球外所有的细胞都有线粒体的存在,当它的损伤累积到超过负荷,就会产生症状大小不同的疾病,至于在什么部位,所能承载的负荷能力都不同,也要看线粒体的功能表现而异。因此,我们可以说老化与疾病的根源都与线粒体有密不可分的关系。
如何让线粒体休息?
睡觉的其中一个目的,就是要降低新陈代谢,让线粒体休息,就好像让锅炉可以歇会儿,不要一直工作。晚上睡觉时,线粒体不用忙于产生能量,同时还可透过褪黑激素和谷胱干肽来中和白天所产生的活性氧自由基,等到早上醒来,把自由基清理干净了,也就精神百倍了。
以上的机制,可以完美解释很多不解之谜。凡是睡眠时间需求比别人高的人,极有可能是因为身体的氧化压力比较大。这些人只要补充抗氧化剂,身体的毛病就会减缓,人比较没那么累,睡眠也不需要那么多。
活化线粒体对我们的好处是什么?
透过线粒体活化因子活化线粒体的好处包括
- 增加能量生产:活化线粒体可以增加细胞内的能量生产,提高身体的活力和耐力。
- 改善代谢功能:线粒体的活化有助于调节细胞的新陈代谢,包括脂肪酸氧化、糖代谢和氨基酸代谢,有助于维持身体的健康平衡。
- 减少氧化压力:活化线粒体可以减少细胞内的氧化压力,降低自由基的生成,有助于减缓细胞老化和疾病的发生。
- 促进细胞修复:活化线粒体可以促进细胞的修复和再生,增强身体的抵抗力和自愈能力。
总的来说,活化线粒体可以提升身体的整体健康状态,增强免疫力,延缓衰老,并减少患病风险。
何谓线粒体活化因子(Dynamito MAPEs)
线粒体活化因子(Dynamito MAPEs)可以有效改善线粒体上电子传递链的效率、并且增加能量的生成。另外,也帮助线粒体维持完整性,降低线粒体膜的损坏,大大降低自身氧化自由基的产生,使线粒体不易受损,且维持细胞的存活率。
线粒体活化因子的功用
线粒体活化因子的有效成分,藉由提高细胞内线粒体的功能,以提高细胞的活性,使组织器官功能提升,减少疾病的发生。科学证实,线粒体活化因子具有抗衰老、减少肺部发炎及纤维化、调节免疫系统、维持血糖及血脂恒定与神经保护的效果。
线粒体活化因子来源
线粒体活化因子的来源可从中草药及天然植物,利用特殊技术萃取出可能具可能活化线粒体的成份,进一步透过专业的筛选平台及评鉴模式,将最具活化线粒体的有效成份提出。
线粒体活化因子鉴定
如何确定线粒体活化因子是否具有活化线粒体的功效,可透过专业的筛选平台及评鉴模式,来鉴定从中草药及天然植物的成份是否对线粒体有功能,并以此模式指标评估线粒体活化因子的优劣。
线粒体评鉴模式
线粒体是细胞内的能量工厂,细胞的好坏都是由线粒体的功能跟活性来主宰。如何对线粒体做评估呢?基本上,线粒体品质的检测,可由线粒体产生能量的效(线粒体运作效率;spare respiratory capacity,SRC)与产能(线粒体能量生成;adenosine triphosphate,ATP)两个方向作为评估。另外,透过线粒体检测平台将检测出来的数值经过转换,呈现出线粒体的综合指标,称综和能量指数(Bioenergetic High-Risk Index,BHI),这个指标分成五个等级,等级越高线粒体的活性与功能越好,透过指数量表可以更简单地对线粒体作评价。
Dynamito MAPEs是线粒体的媒合活化剂,能够有效增加线粒体功能与活性,透过提高线粒体的活性与功能,可以进一步增加细胞的品质。透过线粒体检测平台的检测,可以评估食用Dynamito MAPEs后,线粒体功能提升的情形。
可以活化自身的线粒体吗?
活化线粒体是健康长寿一个极为重要的方法
您可以通过多种方式来促进和增强您自身的细胞中的线粒体功能,从而实现线粒体的活化。以下是一些可以帮助您活化自身的线粒体的方法:
- 运动:定期运动可以促进细胞内的新陈代谢,增加氧气供应,从而有助于活化线粒体。
- 健康饮食:饮食中丰富的抗氧化剂和营养素,如维生素C、维生素E、硒和Omega-3脂肪酸,可以减少氧化应激,保护线粒体免受损伤。
- 控制压力:应寻找有效的应对压力的方法,避免长期暴露于高压力环境下,因为长期压力可能对细胞和粒线体功能产生负面影响。
- 睡眠:确保充足的睡眠时间,良好的睡眠质量有助于细胞修复和恢复,从而有助于线粒体的正常功能。
- 药物和补充剂:某些药物和补充剂被认为可以促进线粒体功能,如辅酶Q10、L-卡尼汀等,但应在医生的指导下使用。
- 冷热刺激:定期进行冷热浴或其他热量疗法可能有助于促进血液循环,提高细胞代谢率,从而对线粒体功能有益。
整体来说,通过健康的生活方式和一些特定的活动,您可以促进和增强自身的线粒体功能,进而提高细胞的整体健康和活力。
如何靠运动活化线粒体?
运动对于活化线粒体具有重要作用,以下是一些运动如何帮助活化线粒体的方式:
- 有氧运动:有氧运动如慢跑、游泳和骑自行车等可以增加氧气的供应,进而促进线粒体的功能。通过增加呼吸和心血管系统的活动,有氧运动可以提高细胞对氧气的利用率,从而增加线粒体的能量产生。
- 高强度间歇训练(HIIT):HIIT是一种高强度的训练方式,通常包括短时间内高强度的运动和休息交替进行。这种训练方式可以增加细胞对氧气的需求,促进线粒体的生物合成和能量产生,有助于提高线粒体的功能。
- 重量训练:进行重量训练可以增加肌肉的质量和代谢率,进而增加体内的代谢水平。这有助于提高线粒体的功能,因为肌肉细胞中含有大量的线粒体,而线粒体的能量产生对于肌肉的运动功能至关重要。
- 持久性训练:进行长时间的持久性训练,如长距离跑步或骑行,可以提高细胞内的线粒体密度和功能,从而增加身体的耐力和持久力。
- 跳绳和快速步行:这些低强度的有氧运动也可以有效地促进线粒体的功能,同时提高心血管健康和代谢率。
整体来说,通过定期进行各种形式的运动,可以提高细胞内的线粒体密度和功能,进而增强身体的代谢水平、耐力和整体健康。
如何靠饮食活化线粒体?
饮食对于活化线粒体也具有重要影响,以下是一些可以帮助活化线粒体的饮食建议:
- 摄取足够的抗氧化物质:抗氧化物质可以帮助减少自由基的产生,进而降低细胞内的氧化压力,有利于粒线体的功能。摄取丰富的蔬菜、水果、坚果和全谷类等食物,这些食物富含维生素C、维生素E、硒等抗氧化物质。
- 适量摄取健康脂肪:健康的脂肪,特别是Omega-3脂肪酸,对于维护细胞膜的健康和促进线粒体功能至关重要。摄取鱼类、亚麻籽、坚果和橄榄油等富含Omega-3脂肪酸的食物。
- 限制加工食品和糖分:过多的加工食品和糖分可能导致体内炎症反应和氧化压力的增加,进而影响线粒体的功能。尽量避免食用加工食品、糖果和甜饮料,而是选择新鲜的、天然的食物。
- 增加蛋白质摄取:蛋白质是细胞组成的重要部分,也是线粒体功能所需的重要营养素之一。摄取足够的蛋白质可以帮助维持细胞结构和促进线粒体的生物合成。
- 适量摄取维生素和矿物质:维生素和矿物质对于细胞功能和代谢具有重要作用。确保摄取足够的维生素B、维生素D、镁、钙和锌等营养素,有助于维持线粒体的健康功能。
- 适当的水分摄取:充足的水分摄取有助于维持细胞内外的平衡,促进营养物质和代谢物的运输,进而支持粒线体的功能。
整体来说,通过均衡的饮食和健康的饮食习惯,可以为线粒体提供所需的营养和能量,有助于维持其正常功能并促进整体健康。
如何判断线粒体不佳?
并非所有身体代谢率变低,都是线粒体功能不佳造成,也有可能是其他原因造成,像是当我们长期处于高压力下,身体就会制造抗压力的荷尔蒙皮质醇,然而制造皮质醇与甲状腺素的原料是一样的,因此就会使得甲状腺素的分泌减少,让身体的代谢率下降。
身体代谢率变差牵涉到很多种可能,但到底该如何判断自己有没有线粒体不佳问题?对此,专业医师说明,在功能医学临床务实上,还是需要透过全套有机酸代谢分析检测来评估,当身体将糖类、脂质或蛋白质透过线粒体转换为能量的过程中,会有不同的代谢物产生俗称有机酸(organic acid),有机酸会透过尿液排出体外,再透过尿液检体检测这些有机酸,可以用来评估线粒体转换能量的效率好不好。如果转换效率不佳,线粒体机能活性不佳的机会当然较高。
活化线粒体后将带来什么效益?
- 活力充沛、思绪清晰:养护好线粒体,能量产出更加旺盛,更能专注工作、享受休闲!
- 代谢正常、体态匀称:健康的线粒体代谢佳,脂肪不再堆积,无须上健身房也能保持好身材!
- 强化免疫屏障,击退病菌:线粒体相当于免疫指挥中心,若能顾全它,抵抗力将大幅提升!
- 清除不良细胞,远离癌症:癌症是十大死因之首,线粒体能促使老化细胞凋亡分解,从根源断绝癌细胞!
线粒体就像细胞的发电厂,提供我们身体所需的能量。现今人们崇尚抗老、抗氧化,不只肌肤冻龄,更希望身体器官也能保有年轻的机能与活力。而位于细胞内、看似渺小的线粒体,竟与老化的秘密、健康的窍门息息相关!不论是退化性疾病失智症、帕金森氏症,还是细胞异常增生而产生的癌症,都陆续被证实与线粒体有关,因此,养护线粒体成了一门新兴科学。
线粒体与干细胞的差别
许多疾病的发生都与线粒体的损伤有关系,线粒体损伤后很容易造成细胞的死亡,很多重要器官一旦细胞死亡后,就很难再生与修复,也因此再生医疗就提供给病人一个治疗的希望。现今最为人所知的再生医疗便是干细胞疗法,许多的研究与临床也证实透过干细胞疗法可以修复损伤的组织使功能恢复。
线粒体再生疗法则是近年来备受重视与关注的再生医疗技术,同时也开启线粒体医疗应用新的里程碑。许多先端的医疗团队发现,直接给予健康的线粒体到损伤区域:包括心脏、脑、肺等,可让损伤的细胞得到健康的线粒体,改善受损的组织让器官恢复功能。
线粒体再生疗法和干细胞疗法是两种不同的治疗方法,前者主要是透过改善及活化细胞内线粒体的功能来提高细胞健康,而拥有健康的细胞则拥有健康的身体,后者则是利用干细胞的特性来促进组织修复和再生,但是除了治疗成本极高,也有免疫排斥的隐性问题存在。
- 线粒体是所有细胞的电池
- 线粒体没有细胞表面抗原
- 老化及退化性的疾病都是因为线粒体有问题所造成,线粒体进入细胞后可以直接修复受损细胞。
干细胞疗法
- 干细胞内的线粒体品质也会影响干细胞品质与疗效
- 干细胞可能造成免疫排斥
- 干细胞还需要分化才能改善
线粒体再生疗法和干细胞疗法是两种不同的治疗方法,前者主要是透过改善及活化细胞内线粒体的功能来提高细胞健康,而拥有健康的细胞则拥有健康的身体,后者则是利用干细胞的特性来促进组织修复和再生,但是除了治疗成本极高,也有免疫排斥的隐性问题存在。
线粒体再生疗法治疗机制
线粒体再生疗法治疗机制是在损伤区域,给予健康外援线粒体,透过细胞的内化作用(Endocytosis),将线粒体吞到细胞内,此时外援线粒体与细胞内原有损伤的线粒体进行融合(Fusion),将损伤的线粒体进行修复,然后将受损线粒体分裂(Fission)的方式移除与代谢,由此方式恢复线粒体的数目与功能。
线粒体再生疗法可应用在那些疾病
线粒体除了是细胞的能源生产中心外,也掌握细胞的存活及调控生理功能的重要角色,但随着越来越多的研究证明,疾病的产生与线粒体的损坏有相当大的关系。越来越多研究证实,透过线粒体重建疗法可以有效改善受损器官的细胞损伤,透过外援线粒体改善细胞内损伤线粒体活性,抑制细胞的死亡,以此治疗难以使用药物治愈的疾病。
阿兹海默症
阿兹海默症是一种非单一因素所产生的神经退化性疾病,会影响许多脑部细胞的生化反应,包含淀粉样蛋白β聚集、神经纤维纠结、氧化压力和神经发炎症状等,最终导致神经元死亡,造成负责记忆的海马回萎缩,进一步引发整个脑部的病变。由于神经元高度依赖线粒体来产生能量维持生存力,当线粒体损伤后就可能引起上述病灶产生。
由于阿兹海默症的致病原因相当复杂,在药物开发上,目前研究指出并没有出现有效治疗阿兹海默症患者的药物。为了减少单一药物对治疗阿兹海默症疗效较差,科学家们提出移植活跃的完整线粒体作为治疗疾病的方法。研究发现,接受线粒体重建疗法的阿兹海默症小鼠,脑细胞内线粒体功能指标柠檬酸盐合酶和细胞色素C氧化酶活性也明显上升,海马回神经元损失明显减少,神经胶质也有减少的现象,也可减少认知障碍。因此,线粒体重建疗法也为阿兹海默症提出新的希望。
帕金森氏症
帕金森氏症是大脑中黑质区里,专门产生多巴胺的神经元死亡,致使无法产生多巴胺,造成运动失能等状况。遗传与环境危险因子都可能造成多巴胺神经元死亡,其中掌控细胞命运的就是线粒体。健康状况下,损伤线粒体可以被代谢,但当损伤修复机制损坏后,线粒体的损伤就持续被累积,导致大量氧化压力增加、最后线粒体无法产生能量,造成多巴胺神经元死亡。目前临床治疗方式,为直接或间接增加多巴胺的活性,以缓解运动失能的状况,但是对已死亡的多巴胺神经元是无法挽救的。研究发现,给予外援的粒线体治疗,发现帕金森氏症大鼠,脑内多巴胺神经元数量恢复、线粒体功能性蛋白也增加,且帕金森氏症大鼠的运动的能力显著的提升,有效减少帕金森氏症造成的运动失能的状况,由此可知线粒体重建疗法对帕金森氏症的治疗提出一个新的方向。
脊髓损伤
脊髓是脑部延伸出来的周边神经系统,脊髓在特定节段所进与出的脊神经可以控制身体特定部位。最上端为颈髓控制呼吸、颈部及上肢功能,胸髓负责胸腔及腹腔的活动,腰髓调控两下肢功能,最下端的荐髓控制排便、排尿及性功能。脊髓损伤是指急性外伤性伤害到脊髓与神经,通常依脊髓特定节段损伤,造成不同程度的伤害。于颈髓受伤会造成四肢瘫痪,若伤及胸髓、腰髓或荐髓,则会造成下半身瘫痪,除了此之外,脊髓损伤还会造成排尿、排便困难及性功能障碍,而且也可能影响呼吸问题、自主神经机能异常等。因为神经细胞死亡后不易再生,对于脊髓损伤尚未有效的治疗方法。目前在科学上,有许多方法都是意图增加神经的活性及神经元的移植,其中粒线体重建疗法已被利用治疗脊髓损伤,初步的结果证明经过线粒体线粒体治疗的小鼠,在对机械性的测试的反应力增加。
心肌梗塞
当心脏因为血管阻塞后,血液无法运输到心脏组织,致使心肌缺乏氧及养份,此时线粒体会因此造成损伤,很快地损坏的线粒体就促使心肌趋向死亡。研究证实,直接将从肌肉组织萃取出线粒体,然后再注入缺血的心肌,结果发现接受线粒体重建疗法的动物,线粒体的活性上升,且心肌细胞的死亡被抑制,进一步有效改善心脏收缩舒与张功能,且疗法也具安全性。在临床试验中,线粒体重建疗法也被证明,可以改善小朋友心肌梗塞再回血后心脏的功能。
线粒体治疗急性肺损伤/急性呼吸窘迫症
研究发现,在模拟肺损伤的动物中,肺部细胞中线粒体损伤大量增加,而且损伤后的肺脏,更进一步导致多重器官衰竭,造成死亡。但是,当动物接受线粒体重建疗法后,肺部细胞内损伤的线粒体损被修复了,因此也有效降低肺部细胞死亡;另外,在线粒体重建疗法下,也降低免疫细胞的浸润、且降低发炎蛋白的产生。所以,线粒体重建疗法可藉由维持肺泡上皮的屏障,同时降低一连串发炎反应,降低肺水肿,达到降低呼吸窘迫的症状,借此可能降低急性肺损伤的高死亡率。
糖尿病
糖尿病已经成为影响全球人民健康的问题,第一型的糖尿病是遗传性的疾病,原因是自体的免疫细胞攻击胰脏组织,造成胰脏细胞死亡。第二型糖尿病,主因是高糖高脂饮食,容易使线粒体耗弱功能下降,产生的氧化压力大量上升,长期高血糖下,渐渐使胰脏细胞死亡无法产生胰岛素。第一型及严重第二型的糖尿病患者都是因为胰脏功能下降或死亡,而无法制造胰岛素,在临床前的研究证实,将胰脏与线粒体一起培养后,可以提升胰岛的活性,增加胰岛素的释放。未来线粒体重建疗法可能在临床上被应用糖尿病的治疗,包括第一型糖尿病或第二型糖尿病,来增加胰岛细胞的存活率与胰岛素的分泌。
何谓线粒体重建疗法?
老化与环境的问题都会造成人体内的线粒体损伤缺失,而当细胞内损伤的线粒体数目达到一定程度且无法自行修复时,便会造成细胞损伤甚至死亡,接着影响到器官组织的正常运作,最后导致疾病的产生。线粒体重建疗法(Mitochondrial recombination therapy)是从细胞中,萃取高活性高品质的健康线粒体,重建修复受损细胞中的线粒体,以提高线粒体功能、提升细胞的活性,使细胞恢复年轻。
线粒体重建疗法应用领域
应用于胞器再生医学
线粒体不仅提供细胞能量,还协调生理功能,例如利用氧化应激、细胞内通讯和细胞凋亡。近年来,线粒体重建疗法被认为可以治疗线粒体相关疾病和衰老。因此,我们公司专注于开发用于中风、肺损伤、神经退行性疾病和不孕症的线粒体生物制剂。台湾线粒体是世界上第一个开发线粒体生物制剂和分析生物能量学健康指数大数据的团队。
应用于干细胞治疗
干细胞是原始且未特化的细胞,它是未充分分化、具有再生各种组织器官之潜在功能的一类细胞。在医学上,干细胞一直被认为具有医疗应用上的潜力是因为可应用于治疗疾病、衰老、遗传因素或创伤所造成的身体损害的强大潜力。于国际研究上线粒体是影响干细胞质量之重要因素,透过分析干细胞内线粒体功能做为鉴定细胞质量的好坏,提供一科学化的细胞质量鉴定方式。本公司之研究则是透过筛选及增加线粒体功能使干细胞的品质与功能更佳提升,经线粒体活化后的干细胞具有更佳之治疗效果。本公司之线粒体活化干细胞也证实可应用于治疗帕金森氏症、退化性关节炎、多发性系统退化症…等疾病。
应用于免疫细胞治疗
免疫细胞泛指所有餐与免疫反应的细胞,免疫细胞都起源于造血干细胞并透过分化而形成人体内各式各样的免疫细胞,如:树突细胞、自然杀手细胞、T细胞与B细胞…等,而这些免疫细胞在面对不同的有害物质时会各司其责,发挥保护身体功用。免疫细胞疗法则是现今国际上认为可应用于癌症治疗的辅助性疗法,具有相当的应用潜力与发展。本公司所开发之线粒体活化杀手细胞透过体外放大培养系统增加细胞内之线粒体活性,使免疫细胞具有更优异的功能与活性。