N-Lactoyl-Phenylalanine (Lac-Phe)在動物代謝與運動研究中的應(yīng)用

N-Lactoyl-Phenylalanine（N-乳酰苯丙氨酸，Lac-Phe，AbMole，M40714）是一種由乳酸（lactate）和苯丙氨酸（phenylalanine）通過酰胺鍵結(jié)合而成的生物活性分子，N-Lactoyl-Phenylalanine在科研領(lǐng)域中常用于動物運動與代謝的研究。AbMole為全球科研客戶提供高純度、高生物活性的抑制劑、細(xì)胞因子、人源單抗、天然產(chǎn)物、熒光染料、多肽、靶點蛋白、化合物庫、抗生素等科研試劑，全球大量文獻(xiàn)專利引用。

一、Lac-Phe（N-Lactoyl-Phenylalanine）的作用機(jī)理
N-Lactoyl-Phenylalanine（N-乳酰苯丙氨酸，Lac-Phe，AbMole，M40714）可以靶向調(diào)節(jié)大腦食欲控制中心。Lac-Phe可以通過血腦屏障，進(jìn)入大腦，從而直接影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)。在Lac-Phe進(jìn)入大腦后，可作用于下丘腦弓狀核中的AgRP神經(jīng)元（AgRP神經(jīng)元負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)哺乳動物的食欲），限制其激活進(jìn)而抑制動物的食欲。Lac-Phe（N-Lactoyl-Phenylalanine）主要通過影響AgRP神經(jīng)元上的離子通道以調(diào)節(jié)其活性。Lac-Phe對AgRP的抑制還可以通過神經(jīng)環(huán)路影響PVH（下丘腦室旁核）神經(jīng)元。在正常情況下，活躍的AgRP神經(jīng)元會持續(xù)釋放GABA等抑制性信號，作用于下游的PVH神經(jīng)元，從而抑制PVH的功能。當(dāng)Lac-Phe抑制AgRP神經(jīng)元后，PVH神經(jīng)元會變得活躍并產(chǎn)生停止進(jìn)食的信號。2014年，AbMole的兩款抑制劑分別被西班牙國家心血管研究中心和美國哥倫比亞大學(xué)用于動物體內(nèi)實驗，相關(guān)科研成果發(fā)表于頂刊 Nature 和 Nature Medicine。

二、 Lac-Phe（N-Lactoyl-Phenylalanine）的科研應(yīng)用
1. Lac-Phe（CAS No.：183241-73-8）用于能量穩(wěn)態(tài)平衡調(diào)控
大量的動物實驗證實N-Lactoyl-Phenylalanine（N-乳酰苯丙氨酸，Lac-Phe，AbMole，M40714）可調(diào)節(jié)動物的食物攝入和能量代謝。在一項針對飲食（HFD）誘導(dǎo)的肥胖小鼠研究中，研究人員給小鼠注射了高劑量的 Lac-Phe（50mg/kg）。結(jié)果顯示，與對照組相比，接受Lac-Phe 注射的小鼠在12小時內(nèi)，食物攝入量顯著降低，減少比例約為50%^[2]。這一結(jié)果表明，Lac-Phe（ CAS No.：183241-73-8）能夠迅速且有效地抑制肥胖小鼠的食欲，使其對食物的攝取量大幅減少。進(jìn)一步的研究還發(fā)現(xiàn)，Lac-Phe對小鼠食欲的抑制作用并非是通過影響其活動量來實現(xiàn)的，而是通過作用于下丘腦弓狀核中的 AgRP神經(jīng)元。AgRP神經(jīng)元是調(diào)節(jié)食欲的關(guān)鍵神經(jīng)元之一，通常情況下，它負(fù)責(zé)發(fā)出饑餓信號。而當(dāng)Lac-Phe與AgRP神經(jīng)元接觸后，能夠直接抑制該神經(jīng)元的信號。具體而言，Lac-Phe通過激活A(yù)gRP神經(jīng)元上的ATP敏感鉀通道蛋白（KATP），促使鉀離子外流，導(dǎo)致細(xì)胞超極化，從而抑制AgRP神經(jīng)元的活動。當(dāng)AgRP神經(jīng)元的活動被抑制后，其對下丘腦室旁核中的PVH神經(jīng)元的抑制作用也隨之減弱，使得PVH神經(jīng)元變得更加活躍，進(jìn)而降低了小鼠的食欲^[2]。長期給予N-Lactoyl-Phenylalanine（N-乳酰苯丙氨酸，Lac-Phe，AbMole，M40714）不僅能夠抑制食物攝入，還對其體重和脂肪代謝產(chǎn)生積極的影響。研究人員通過對小鼠進(jìn)行長期的Lac-Phe注射實驗，發(fā)現(xiàn)連續(xù)10天接受Lac-Phe處理的小鼠，其體重出現(xiàn)下降且體脂率明顯低于對照組，表明 Lac-Phe 能夠有效地促進(jìn)脂肪的分解和消耗，減少體內(nèi)脂肪的堆積^[3]。

N-Lactoyl-Phenylalanine（N-乳酰苯丙氨酸，Lac-Phe，AbMole，M40714）還能夠調(diào)節(jié)動物的葡萄糖代謝。在實驗中，研究人員通過葡萄糖耐受性實驗（GTT）和Insulin耐受性實驗（ITT）來評估小鼠的葡萄糖代謝能力。結(jié)果顯示，經(jīng)Lac-Phe（N-Lactoyl-Phenylalanine）處理的小鼠在 GTT 和 ITT 實驗中表現(xiàn)出更好的葡萄糖耐受性和胰島素敏感性。在GTT實驗中，給予葡萄糖后，Lac-Phe處理組小鼠的血糖水平能夠更快地恢復(fù)到正常范圍，表明其對葡萄糖的攝取和利用能力增強(qiáng)；在 ITT 實驗中，注射Insulin 后，Lac-Phe 處理組小鼠的血糖下降幅度更大，說明其胰島素敏感性得到了提高。上述一系列結(jié)果表明，Lac-Phe還能改善動物的葡萄糖代謝功能。

2. Lac-Phe與運動相關(guān)研究
在運動研究領(lǐng)域，Lac-Phe同樣備受關(guān)注。運動過程中的肌肉組織進(jìn)行高強(qiáng)度收縮時，糖酵解途徑被激活，導(dǎo)致乳酸大量生成。這些乳酸可通過與苯丙氨酸結(jié)合形成Lac-Phe。研究發(fā)現(xiàn)，不同運動模式對Lac-Phe水平的影響存在差異：耐力運動（如長時間跑步）能持續(xù)刺激Lac-Phe合成，而抗阻運動則通過肌肉微損傷和炎癥反應(yīng)間接促進(jìn)其生成。Lac-Phe在運動適應(yīng)中也扮演著重要角色。對運動訓(xùn)練后的小鼠進(jìn)行檢測時發(fā)現(xiàn)，其骨骼肌和血液中Lac-Phe濃度與運動能力提升呈正相關(guān)。例如，經(jīng)過8周游泳訓(xùn)練的小鼠，血漿Lac-Phe水平較訓(xùn)練前提高約2.3倍，同時其最大運動耐力和脂肪氧化能力顯著增強(qiáng)。機(jī)制研究顯示，Lac-Phe可能通過激活A(yù)MPK信號通路，促進(jìn)線粒體生物合成和脂肪酸氧化相關(guān)基因的表達(dá)，從而增強(qiáng)運動時的能量供應(yīng)效率^[4]。此外，Lac-Phe在運動后的恢復(fù)過程中也發(fā)揮重要作用。實驗表明，運動后補(bǔ)充Lac-Phe可加速肌肉糖原的再合成，縮短運動疲勞的恢復(fù)時間。在對大鼠的離心運動模型中，注射Lac-Phe的組別中肌肉損傷標(biāo)志物（如肌酸激酶）的釋放量減少30%，同時肌肉力量恢復(fù)速度提高40%。此外，多項研究結(jié)果證實Lac-Phe可能通過調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激，促進(jìn)運動后的肌肉修復(fù)^[5]。

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參考文獻(xiàn)及鳴謝
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[4] Wei Wei, Steffen H Raun, Jonathan Z %J Diabetes Long, Molecular insights from multiomics studies of physical activity, 73(2) (2024) 162-168.
[5] Miriam Hoene, Xinjie Zhao, Jürgen Machann, et al., Increased Levels of N-Lactoylphenylalanine After Exercise are Related to Adipose Tissue Loss During Endurance Training in Humans With Overweight and Obesity,  (2022) 2022.09. 07.22279536.