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解密Agmatine：这个小分子如何成为神经传递的潜在关键？
Agmatine，化学名为4-氨基丁基胍，于1910年由阿尔布雷希特·科塞尔发现。它是从氨基酸精氨酸自然生成的化学物质，并被证实能在多种分子靶点上发挥调节作用，尤其在神经传递系统、离子通道、一氧化氮（NO）合成及多胺代谢方面，这为进一步研究其潜在应用提供了基础。
「Agmatine的名称源于A-（代表氨基） + g-（来自胍基） + -ma-（来自生物胺） + -in（德语/英语后缀），中间插入-t-以增强其音韵美感。」
自其发现之后不久，研究人员就发现Agmatine可以促进兔子的血液循环。然而，由于所需浓度过高，这些发现的生理相关性受到质疑。在1920年代，奥斯卡·明科夫斯基的糖尿病诊所的研究者展示了Agmatine能轻微降低血糖水平的效果。到了1994年，科学家们确认了哺乳动物内源性Agmatine的合成。
代谢途径
Agmatine是通过粒线体酶精氨酸脱羧酶（ADC）将L-精氨酸脱羧化而形成的阳离子胺。其分解主要通过水解进行，催化剂为Agmatinase，最终生成尿素和多胺合成的前体腐胺。另一种主要在外周组织内发生的代谢途径是由胺氧化酶催化氧化生成Agmatine-醛，再由醛脱氢酶转化成甘氨丁酸，并由肾脏排出。
作用机制
研究发现，Agmatine能直接和间接地在多个重要的分子靶点上发挥调节作用，这些靶点在健康与疾病的细胞控制机制中具有核心重要性。
「Agmatine被认为能同时在多个靶点上发挥调节作用。」
以下是其控制机制的类别，及其对应的分子靶点：
- 神经传递受体及受体离子孔：包括尼古丁受体、咪唑啉I1和I2、α2-肾上腺素受体、谷氨酸NMDAr及5-HT2A和5HT-3受体。
- 离子通道：包括ATP敏感K+通道、电压依赖性Ca2+通道及酸敏感离子通道（ASICs）。
- 细胞膜运输蛋白：包括Agmatine特定选择性吸收位点、有机阳离子运输蛋白、细胞外单胺转运蛋白及多胺运输蛋白。
- 一氧化氮合成调节：报导显示同时抑制和活化NO合成酶（NOS）亚型。
- 多胺代谢和蛋白质ADP-核糖基化：涉及对多胺运输的竞争抑制和蛋白质精氨酸ADP-核糖基化的抑制。
食物摄取
Agmatine硫酸盐注射能够在不饥饿的老鼠中增加食物摄取量，且偏好碳水化合物，这一效果可能与神经肽Y有关。值得注意的是，供应Agmatine的饮水会导致水摄取量、体重和血压有所下降。
药物动力学
Agmatine在植物、动物和鱼类食物中存在微量，肠道微生物的产物也是Agmatine的一个来源。口服摄取的Agmatine会被消化道吸收并迅速分布至全身。根据研究，Agmatine的血液半衰期约为2小时，这表示其在非脑器官中的迅速清除。
研究进展
多项潜在的临床用途已被提出。
心血管系统
Agmatine能显著降低心率和血压，这是透过调节其多个分子靶点，包括咪唑啉受体亚型、去甲肾上腺素释放及NO生成。
葡萄糖调节
Agmatine的降血糖效果源于其对多个血糖调节分子机制的同时调节。
肾脏功能
Agmatine被发现可增强肾小球滤过率（GFR）并具有肾脏保护作用。
神经传递
Agmatine被讨论为一种可能的神经递质。它在脑内合成，储存在突触囊泡中，并通过膜去极化释放，最终由Agmatinase去活化。虽然Agmatine能结合到α2-肾上腺素受体，但它却不会在这些受体上产生激动或拮抗作用，缺乏内源性活性。 Agmatine也被视为一种神经调节剂和共同传递物质。
鸦片药物的影响
全身性Agmatine可增强鸦片镇痛效果，并防止慢性吗啡的耐受性。近来证据显示，Agmatine在多种动物实验中能抑制鸦片依赖与复发。
随着对Agmatine更深入的研究展开，这个小分子究竟将在神经科学和临床应用中发挥什么样的角色，仍然是医学界亟需探索的问题吗？
