提起肌酸，平時酷愛健身的朋友對它肯定不會陌生。作為一種常見的輔助品，肌酸常常被運動員以及健身愛好者們用來提高日常肌肉鍛煉的效果：大幅提升力量、肌肉量和運動表現(xiàn)，可以說是擼鐵必備的神器了。
但是很多朋友可能沒有想到，合理補充肌酸不僅可以讓我們的肌肉更發(fā)達，對我們的大腦健康也有許多好處。
近日，以加拿大Darren G. Candow博士為首的研究團隊在期刊Sports Medicine上發(fā)表綜述'Heads Up' for Creatine Supplementation and its Potential Applications for Brain Health and Function [1]，對現(xiàn)有的肌酸與大腦健康的相關(guān)研究成果進行了系統(tǒng)的總結(jié)，揭示了肌酸在改善大腦衰老、保護認知功能上的巨大潛力。
下面就由派派來帶領(lǐng)大家一起看看，這神奇的肌酸到底是怎么做到“健身”又“健腦”的吧！
肌酸是一種內(nèi)源性的含氮化合物，可以提升磷酸肌酸的存量，從而幫助制造ATP [2]，因此，肌酸可以幫助大腦獲取充分的能量（注：大腦耗能占身體能量消耗的20%）[3]，在人類大腦的最佳運作中起著關(guān)鍵作用。
在日常生活中，肌酸主要有三個來源。
首先，肌酸可以在人體內(nèi)通過肝臟和大腦的兩步反應(yīng)產(chǎn)生和合成 [4, 5]，其次，還可以借由日常飲食來源（如紅肉和海鮮）攝入 [5]，最后，也可以通過商業(yè)化生產(chǎn)的肌酸補劑補充。
圖注：常見富含肌酸的食物中每一公斤含肌酸量（g）
盡管到目前為止，已經(jīng)有超過1000篇關(guān)于補充肌酸的研究論文發(fā)表 [6]，但絕大多數(shù)研究都集中在肌酸和運動（主要是阻力型訓(xùn)練）結(jié)合對年輕健康成年人的肌肉/瘦肉質(zhì)量、肌肉表現(xiàn)（包括力量、耐力和功率）以及運動后恢復(fù)的功效 [6]。
不過，近十年來，科學(xué)家們的研究重點也已經(jīng)逐漸向其他方向轉(zhuǎn)變。其中一個焦點是補充肌酸對大腦健康和功能的影響 [3]。
在這篇綜述中，作者團隊納入了最新發(fā)表的肌酸補充相關(guān)的研究，并且討論了補充肌酸對大腦健康和功能指標的作用以及可能與性別或年齡有關(guān)的差異，為我們探索將肌酸用于改善大腦衰老帶來的各類疾病提供了參考。
目前的研究已經(jīng)揭示了肌酸對于認知功能、大腦能量不足、情緒障礙以及肌肉萎縮等一系列衰老相關(guān)問題的改善作用。
認知能力
認知功能包括注意力、執(zhí)行功能、決策、記憶、推理、知覺、語言、創(chuàng)造力和知識。隨著衰老的進行，認知功能也會出現(xiàn)顯著的下降，其中以注意力、記憶力以及反應(yīng)力最為明顯。
通過動物研究，肌酸已經(jīng)被確認在涉及學(xué)習和記憶的高能量認知任務(wù)中發(fā)揮了重要作用 [3]。
例如，老年C57Bl/6J小鼠攝入肌酸后，物體識別記憶得到改善，更傾向去探索新環(huán)境 [7]。
除動物研究之外，越來越多的人類臨床研究也同樣被開展 [3, 8, 9]。但各項研究的結(jié)果并不一致，有些研究表明認知功能有所改善 [10]，而有些研究則沒有顯示出任何益處 [11, 12]。
例如，為健康的老年參與者補充肌酸（20克/天，持續(xù)7天），他們的記憶力得到了改善 [13]。相反，在年輕的成年人，補充肌酸（0.03克/公斤/天；約2.2克/天）6周，并沒有明顯改善他們的認知功能[14]。
作者認為研究成果的差異可能與受試者補充肌酸的劑量差異有關(guān)，文章納入的不同研究之間的日劑量差異很大，那些觀察到認知功能改善的實驗的肌酸補充劑量多為20克/天，而未觀察到明顯改善的實驗的肌酸補充量多為2.2克/天或更少。
大腦能量不足
睡眠質(zhì)量下降、深度睡眠時間減少同樣是伴隨衰老出現(xiàn)的一大問題。睡眠不足對于老年人健康各方面的損害都很大，而補充肌酸已經(jīng)被證明可以改善包括睡眠不足、缺氧和精神疲勞等因素導(dǎo)致的大腦能量不足造成的損害 [18-21]。
比如，在急性缺氧的狀態(tài)下，為年輕的健康人補充肌酸（20克/天，持續(xù)7天）可以減少他們在連續(xù)表現(xiàn)測試中的遺漏錯誤[18]。此外，在進行長時間的計算任務(wù)后，連續(xù)5天補充肌酸見少了年輕的健康成年人的精神疲勞 [21, 22]。
不過，值得注意的是，目前還沒有研究證實補充肌酸對于患有睡眠問題的老年群體改善大腦健康有幫助，也期待科學(xué)家們未來的進一步探索。
情緒紊亂
情緒障礙，如重度抑郁癥（MDD）、雙相情感障礙、焦慮癥等，是導(dǎo)致全世界人民殘疾的主要原因之一 [23]。近幾年來，由于新冠疫情的流行，情緒障礙在老年群體的流行率持續(xù)增高，已經(jīng)成為威脅全球老年人群壽命以及生活質(zhì)量的重要因素。
研究表明，額葉皮層內(nèi)肌酸的濃度可能與情緒障礙的癥狀有關(guān) [24-26]，肌酸濃度越高，抑郁、焦慮或壓力程度越低。
也正是因此，增加前額葉皮層的肌酸水平可能有助于緩解一些抑郁癥和焦慮癥的癥狀 [27, 28]。例如，25名抑郁癥女性連續(xù)8周每天補充5g肌酸，可協(xié)同藥物（選擇性5-羥色胺再攝取抑制劑escitalopram）的抗抑郁效果。
對此，作者指出，每天服用至少20克一水肌酸并持續(xù)4周，或服用較低劑量（5克）至少8周，才能緩解MDD的癥狀。
神經(jīng)退行性疾病
神經(jīng)退行性疾病是進展緩慢的致殘性疾病 [32]，也是衰老導(dǎo)致的老年系統(tǒng)疾病類型之一。由于磷酸肌酸系統(tǒng)在許多細胞和能量途徑中發(fā)揮著關(guān)鍵作用 [3]，所以有學(xué)者推測補充肌酸可能是一種可以延緩神經(jīng)退行性疾病的發(fā)展的有效策略 [33, 34]。
但目前仍沒有實驗證明補充肌酸對于肌萎縮性側(cè)索硬化癥以及肌肉萎縮癥以外的疾?。ò柎暮ＤY、帕金森病等）有改善作用，甚至有部分實驗顯示存在消極影響 [35-39]。
在為肌萎縮行測索硬化癥患者補充肌酸的試驗中，研究者發(fā)現(xiàn)，補充肌酸可以防止神經(jīng)元損失，降低皮質(zhì)谷氨酸濃度(在神經(jīng)元退化和死亡中起作用) [40]，并延長小鼠的生存率 [41, 42]。這些發(fā)現(xiàn)可能為肌酸如何有助于增加壽命和改善運動性能的潛在機制作用提供一些證據(jù)。
看到這里，很多朋友可能會覺得，既然這肌酸對我們的大腦有這么多好處，那我還不趕緊行動起來，買上兩瓶去吃一吃！
別急，大家先莫激動，這肌酸可不是吃得越多就越好的。
實際上，肌酸對于我們大腦健康的改善作用受到多種因素影響，在不同年齡、性別人群中發(fā)揮的作用并不相同，甚至差別很大。
并且，我們大腦吸收外來肌酸的效率也是有限的，這也就意味著，并不是“噸噸噸”吞下幾大瓶肌酸，就會有幾大瓶肌酸被我們的大腦吸收。
圖注：肌酸通過血腦屏障、神經(jīng)元和少突膠質(zhì)細胞的CRT進入細胞膜，有助于維持糖酵解ATP水平。肌酸通過MtCK進入線粒體，通過氧化磷酸化將ATP轉(zhuǎn)化為PCr。ATP和PCr能夠從線粒體循環(huán)回細胞膜，調(diào)節(jié)能量需求，進而促進大腦能量代謝
其中一個重要的攔路虎就是我們血腦屏障上的肌酸轉(zhuǎn)運體（CT1）。飲食中的肌酸和肝臟中合成的肌酸正是通過肌酸轉(zhuǎn)運體經(jīng)由血腦屏障運輸?shù)酱竽X的。
CT1是一種依賴鈉和氯的多通道膜蛋白 [3]，血腦屏障處的CT1作為主要途徑，在調(diào)節(jié)肌酸水平方面起著關(guān)鍵作用 [43]，其功能發(fā)揮的正常與否與大腦的肌酸攝入息息相關(guān)，這也為血腦屏障功能損傷會導(dǎo)致認知功能損害提供了理論依據(jù)（想了解更多血腦屏障與認知功能的聯(lián)系，可以看派派過去發(fā)布的這篇推文：
然而，CT1并不是血腦屏障毛細血管的豐富成分 [44]，因此，成年人中樞神經(jīng)系統(tǒng)從循環(huán)中攝取肌酸的能力很有限[18]。此外，CT1的功能會因為外源性的肌酸攝入而下調(diào)，進而導(dǎo)致大腦可能的抵抗或長期食用后對肌酸反應(yīng)減弱 [45]。這也解釋了為什么在上文提到的研究中，只有大劑量的長期肌酸補充才會對大腦功能有明顯的益處。
作者也指出，為了克服血腦屏障處CT1表達的缺乏和內(nèi)源性腦肌酸合成的下調(diào)，可能需要更高劑量的肌酸以達到對應(yīng)的對大腦的有益效果。綜合目前研究，大劑量肌酸補充（如≥20克/天）可以在幾周內(nèi)產(chǎn)生大腦肌酸水平的增加，并可能克服中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)源性肌酸合成的減少 [46]，但仍不確定長期的肌酸服用是否有效。
也有部分研究者將目光轉(zhuǎn)向了上調(diào)CT1轉(zhuǎn)運肌酸效率的物質(zhì)，糖皮質(zhì)激素調(diào)節(jié)的激酶、雷帕霉素、氨和Klotho蛋白等已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)有效。
此外，大腦肌酸水平可以通過消耗一些肌酸的前體來提高，例如胍基乙酸和環(huán)肌酸。這些前體可以通過CT1以外的其他運輸工具被大腦吸收，并可以隨時被甲基化為肌酸 [47，48]，這就可以避免因為CT1本身的數(shù)量與功能限制造成的肌酸吸收限制。
但也有證據(jù)顯示，無論是在發(fā)育期還是成年之后，兩種肌酸合成所需的酶（L-精氨酸，甘氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶和胍基乙酸鹽N-甲基轉(zhuǎn)移酶）都只在成腦細胞中廣泛表達 [44]，這就進一步限制了大腦從循環(huán)系統(tǒng)中吸收肌酸及其前體的能力。
當然，通過采取以上手段幫助我們的大腦吸收足夠劑量的肌酸只是第一步。哪怕是肌酸劑量足夠，其對于每個人大腦的作用也會受到性別以及年齡差異的影響。
事實上，早在過去對于肌酸增強鍛煉效果的研究中，科學(xué)家們就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，肌酸結(jié)合阻力訓(xùn)練并不能增加女性個體的痩體重，這與其對男性個體的作用截然不同，可能與女性個體具有較高的初始肌肉內(nèi)肌酸儲存有關(guān) [6]。
肌酸對認知功能的改善作用同樣存在性別差異。為患有阿爾茨海默病的雌性小鼠補充肌酸可以增加他們的空間學(xué)習能力，但在雄性小鼠中卻沒有觀察到類似的效果 [32]。同樣，年輕的雌性認知障礙大鼠通過攝取肌酸可以改善部分學(xué)習和記憶障礙 [33]，而雄性大鼠卻不能獲得類似的收益。
另外一個非常有趣的事情是，有研究報告稱 [45]，健康的男性個體在其左側(cè)基底神經(jīng)節(jié)（多巴胺是這一腦區(qū)的關(guān)鍵神經(jīng)遞質(zhì)）內(nèi)表現(xiàn)出比女性個體稍高（但明顯）的肌氨酸濃度，而肌酸濃度會影響到體內(nèi)多巴胺的濃度，這就可能解釋了為什么女性會比男性更容易患有情緒障礙。
年齡同樣會影響到大腦吸收肌酸的效率。例如，補充肌酸對于年齡較小的男性肌肉萎縮患者有改善作用，但對成年人效果卻不明顯 [40]，這可能暗示我們，隨著年齡的增長，大腦對于計算的吸收效率會呈下降趨勢。
在本文中，作者揭示了補充肌酸對于人體大腦健康的改善作用，同時也指出了劑量、性別以及年齡對于肌酸的功能發(fā)揮的影響。我們或許可以推測，老年人的認知功能隨著衰老下降、女性阿爾茨海默癥發(fā)病率要明顯高于男性等現(xiàn)象正是由這些差異導(dǎo)致的。
值得注意的是，在個別研究中 [49]，高劑量補充肌酸（20克/天，持續(xù)7天）導(dǎo)致了部分受試者出現(xiàn)了腹瀉和胃腸道不適的情況，所以我們不妨先不著急就把補充肌酸安排上我們的腦抗衰日程之上，且稍作等待，再等等科學(xué)家們的后續(xù)研究成果，也許在不遠的將來，我們在鍛煉完來上那么一份，真的就可以做到“健身又健腦”呢。
—— TIMEPIE ——
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