左旋肉堿內鹽是哺乳動物能量代謝所需的一種天然物質，其功能是促進長鏈脂肪酸進入細胞線粒體，從而為氧化和隨后的能量產生提供底物。據推測，左旋肉堿內鹽可以改善和保持認知能力，并可能在一生中導致更好的認知衰老，幾項使用左旋肉堿內鹽的對照人體臨床試驗支持該物質具有改善認知功能的能力的假設。 我們進一步假設，由于 L-肉堿內鹽是哺乳動物線粒體能量代謝的重要輔助因子，因此將 L-肉堿內鹽急性施用到人體組織培養(yǎng)細胞中應導致線粒體功能的可檢測增加。方法和結果：在 96 孔細胞培養(yǎng)板中生長的 SH-SY-5Y 人神經母細胞瘤和 1321N1 人星形細胞瘤細胞的培養(yǎng)物急性施用鹽酸鹽左旋肉堿內鹽，然后使用比色法 2,3-雙[2-甲氧基-4-硝基-5-磺基-5-磺基苯]-2H-四唑-5-羧酰亞胺內鹽細胞測定試劑盒在 VERSAmax 可調酶標儀中測定線粒體功能。當人神經母細胞瘤或人星形細胞瘤細胞暴露于 100 nM（20 μg L-肉堿內鹽酸鹽/L）至 100 μM（20 mg L-肉堿內鹽酸鹽/L）濃度的左旋肉堿內鹽酸鹽時，觀察到線粒體功能的顯著增加與未暴露的細胞相比，而在較低或較高濃度的左旋肉堿內鹽酸鹽下未觀察到顯著的積極影響氫氯化物。結論：本研究的結果為左旋肉堿內鹽療法如何顯著改善人類神經元功能提供了見解，但我們建議未來的研究使用不同的線粒體功能標志物，進一步探索左旋肉堿內鹽化合物在不同體外細胞系統(tǒng)中的不同衍生物。
左旋肉堿內鹽補充劑已被用于減少高脂肪飲食引起的肥胖，這有利于降低血液和肝臟脂質水平，并改善脂肪肝。然而，左旋肉堿內鹽是否會影響不規(guī)則喂養(yǎng)誘導的肥胖和脂質代謝紊亂在很大程度上仍然未知。方法和結果：在本研究中，我們開發(fā)了一種延時進食模式，并研究了左旋肉堿內鹽對小鼠不規(guī)則進食誘導肥胖的影響。在補充左旋肉堿內鹽8 周的實驗期后，左旋肉堿內鹽顯著抑制了延時喂養(yǎng)引起的體重增加和附睪脂肪體重增加。此外，左旋肉堿內鹽給藥降低了血清丙氨酸氨基轉移酶 （GPT） 、谷氨酸草酸轉氨酶 （GOT） 和甘油三酯 （TG） 水平，這些水平因喂養(yǎng)不規(guī)則而顯著升高。此外，補充左旋肉堿內鹽的小鼠沒有表現(xiàn)出葡萄糖耐受相關的標志，這在不規(guī)則喂養(yǎng)誘導的肥胖中發(fā)現(xiàn)。此外，實時定量聚合酶鏈反應 （qRT-PCR） 分析表明，左旋肉堿內鹽抵消了不規(guī)則喂養(yǎng)引起的小鼠肝臟和脂肪中脂質代謝基因表達 （脂肪酸合酶、3-羥基-3-甲基-戊二酰輔酶 A 還原酶、膽固醇 7α-羥化酶、肉堿/酰基肉堿轉位酶） 的負向改變。結論：因此，我們的結果表明，延時進食模式可誘發(fā)肥胖和脂質代謝紊亂，而左旋肉堿內鹽補充劑可能會預防這些負面癥狀。
方法和結果：使用大鼠肌膜囊泡研究左旋肉堿內鹽向骨骼肌的轉運。在存在向內定向的氯化鈉梯度的情況下，左旋肉堿內鹽轉運顯示出明顯的過沖。當囊泡預加載鉀時，左旋肉堿內鹽的攝取增加。當鈉被鋰或銫取代，氯化物被硝酸鹽或硫氰酸鹽取代時，運輸活性與在氯化鈉存在下沒有差異。然而，在硫酸鹽或葡萄糖酸鹽存在的情況下，左旋肉堿內鹽轉運明顯較低，表明電位依賴性轉運。滲透壓圖顯示正斜率和顯著截距，表明左旋肉堿內鹽轉運到囊泡腔并與囊泡膜結合。置換實驗表明，與囊泡相關的左旋肉堿內鹽中約有 30% 與囊泡膜外表面結合，30% 與囊泡膜內表面結合，而 40% 在囊泡內未結合?？娠柡瓦\輸可以用 Michaelis-Menten 動力學來描述，表觀 Km 為 13.1 μM，Vmax 為 2.1 pmol。（mg 蛋白-1）.s-1。左旋肉堿內鹽可以通過用左旋肉堿內鹽預加載囊泡來反式刺激，而不是用肉堿前體丁基甜菜堿來反式刺激左旋肉堿內鹽轉運，并且被 L-棕櫚酰肉堿、L-異戊酰肉堿和甘氨酸甜菜堿順式抑制。在比較肉堿轉運到大鼠腎臟刷狀邊界膜囊泡和 OCTN2 時，OCTN2 是一種鈉依賴性高親和力人肉堿轉運蛋白，最近從人腎臟克隆，也在肌肉中表達，Km 值相似，但驅動力、抑制模式和立體特異性不同。結論：這表明骨骼肌中存在不止一種肉堿載體。
慢性腦灌注不足會導致白質病變 （WML） 伴氧化應激和認知障礙。然而，在慢性腦灌注不足下調節(jié)軸突可塑性的生物學機制尚未得到充分研究。方法和結果：在這里，我們研究了抗氧化劑左旋肉堿內鹽是否增強軸突可塑性和少突膠質細胞表達，并探討了大鼠慢性低灌注模型中介導軸突可塑性的信號通路。成年雄性 Wistar 大鼠接受雙側頸總動脈 （LBCCA） 結扎治療，用或不用左旋肉堿內鹽處理。在慢性低灌注后 28 天，左旋肉堿內鹽處理的大鼠在 Morris 水迷宮任務中表現(xiàn)出逃逸潛伏期顯著降低。Western blot 分析表明，左旋肉堿內鹽增加磷酸化高分子量神經絲 （pNFH） 水平，同時減少 10 號染色體上缺失的磷酸化磷酸酶張力蛋白同源物 （PTEN），并在慢性低灌注后 28 天增加磷酸化 Akt 和哺乳動物雷帕霉素靶標 （mTOR）。左旋肉堿內鹽可減少脂質過氧化和氧化 DNA 損傷，并增強慢性低灌注后少突膠質細胞標志物表達和髓鞘厚度。結論：左旋肉堿內鹽調節(jié) PTEN/Akt/mTOR 信號通路，增強軸突可塑性，同時改善氧化應激和增加軸突少突膠質細胞髓鞘形成，從而改善大鼠慢性低灌注模型中的 WMLs 和認知障礙。
CAS號541-15-1對應的化學物質是左旋肉堿（L-carnitine），以下是關于左旋肉堿的詳細信息：
分子式：C7H15NO3
分子量：161.2
外觀：白色晶體或結晶性粉末
溶解性：極易溶于水和熱乙醇，在空氣中易吸潮，微溶于冷乙醇，不溶于丙酮和乙醚。
熔點：208~212℃
旋光度：-31°（水）
中文別名：L-肉堿、卡尼丁、維生素Bt、左卡尼汀、(R)-3-羧基-2-羥基-N,N,N-三甲基丙銨氫氧化物內鹽、L-肉毒堿、左旋卡尼汀、左旋肉毒堿、L-肉（毒）堿、L-卡尼汀、L-3-羥基-4-三甲胺基丁酸內酯等。
英文名稱：L(-)-Carnitine
左旋肉堿能夠促進體內長鏈脂肪酸進行β-氧化，進而為人體提供能量。
增強耐力、促進疲勞恢復、延緩衰老過程。
有利于嬰兒健康、心臟和血管的保健，以及消除脂肪肝。
治療失血性休克。
可應用于藥品與保健品、運動飲料、嬰兒食品及動物飼料中。
保存條件：通常需要在4℃冷藏、密封、避光保存，以確保其穩(wěn)定性和純度。
注意事項：長時間暴露在空氣中，左旋肉堿的含量可能會有所降低，因此應妥善保存。
科研領域：左旋肉堿被廣泛用于科研中的含量測定、鑒定、藥理實驗等。
醫(yī)藥領域：作為藥品和保健品的成分，用于促進脂肪的吸收和利用，提高人體能量代謝水平。
食品領域：添加到嬰兒食品、運動飲料等中，以滿足特定人群對營養(yǎng)的需求。
綜上所述，左旋肉堿是一種具有多種功效和廣泛應用的化學物質。在使用時，應確保其純度和穩(wěn)定性，并遵循相關的安全操作規(guī)程。
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