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解密Agmatine：這個小分子如何成為神經傳遞的潛在關鍵？
Agmatine，化學名為4-氨基丁基胍，於1910年由阿爾布雷希特·科塞爾發現。它是從氨基酸精氨酸自然生成的化學物質，並被證實能在多種分子靶點上發揮調節作用，尤其在神經傳遞系統、離子通道、一氧化氮（NO）合成及多胺代謝方面，這為進一步研究其潛在應用提供了基礎。
「Agmatine的名稱源於A-（代表氨基） + g-（來自胍基） + -ma-（來自生物胺） + -in（德語/英語後綴），中間插入-t-以增強其音韻美感。」
自其發現之後不久，研究人員就發現Agmatine可以促進兔子的血液循環。然而，由於所需濃度過高，這些發現的生理相關性受到質疑。在1920年代，奧斯卡·明科夫斯基的糖尿病診所的研究者展示了Agmatine能輕微降低血糖水平的效果。到了1994年，科學家們確認了哺乳動物內源性Agmatine的合成。
代謝途徑
Agmatine是通過粒線體酶精氨酸脫羧酶（ADC）將L-精氨酸脫羧化而形成的陽離子胺。其分解主要通過水解進行，催化劑為Agmatinase，最終生成尿素和多胺合成的前體腐胺。另一種主要在外周組織內發生的代謝途徑是由胺氧化酶催化氧化生成Agmatine-醛，再由醛脫氫酶轉化成甘氨丁酸，並由腎臟排出。
作用機制
研究發現，Agmatine能直接和間接地在多個重要的分子靶點上發揮調節作用，這些靶點在健康與疾病的細胞控制機制中具有核心重要性。
「Agmatine被認為能同時在多個靶點上發揮調節作用。」
以下是其控制機制的類別，及其對應的分子靶點：
- 神經傳遞受體及受體離子孔：包括尼古丁受體、咪唑啉I1和I2、α2-腎上腺素受體、谷氨酸NMDAr及5-HT2A和5HT-3受體。
- 離子通道：包括ATP敏感K+通道、電壓依賴性Ca2+通道及酸敏感離子通道（ASICs）。
- 細胞膜運輸蛋白：包括Agmatine特定選擇性吸收位點、有機陽離子運輸蛋白、細胞外單胺轉運蛋白及多胺運輸蛋白。
- 一氧化氮合成調節：報導顯示同時抑制和活化NO合成酶（NOS）亞型。
- 多胺代謝和蛋白質ADP-核糖基化：涉及對多胺運輸的競爭抑制和蛋白質精氨酸ADP-核糖基化的抑制。
食物攝取
Agmatine硫酸鹽注射能夠在不飢餓的老鼠中增加食物攝取量，且偏好碳水化合物，這一效果可能與神經肽Y有關。值得注意的是，供應Agmatine的飲水會導致水攝取量、體重和血壓有所下降。
藥物動力學
Agmatine在植物、動物和魚類食物中存在微量，腸道微生物的產物也是Agmatine的一個來源。口服攝取的Agmatine會被消化道吸收並迅速分佈至全身。根據研究，Agmatine的血液半衰期約為2小時，這表示其在非腦器官中的迅速清除。
研究進展
多項潛在的臨床用途已被提出。
心血管系統
Agmatine能顯著降低心率和血壓，這是透過調節其多個分子靶點，包括咪唑啉受體亞型、去甲腎上腺素釋放及NO生成。
葡萄糖調節
Agmatine的降血糖效果源於其對多個血糖調節分子機制的同時調節。
腎臟功能
Agmatine被發現可增強腎小球濾過率（GFR）並具有腎臟保護作用。
神經傳遞
Agmatine被討論為一種可能的神經遞質。它在腦內合成，儲存在突觸囊泡中，並通過膜去極化釋放，最終由Agmatinase去活化。雖然Agmatine能結合到α2-腎上腺素受體，但它卻不會在這些受體上產生激動或拮抗作用，缺乏內源性活性。Agmatine也被視為一種神經調節劑和共同傳遞物質。
鴉片藥物的影響
全身性Agmatine可增強鴉片鎮痛效果，並防止慢性嗎啡的耐受性。近來證據顯示，Agmatine在多種動物實驗中能抑制鴉片依賴與復發。
隨著對Agmatine更深入的研究展開，這個小分子究竟將在神經科學和臨床應用中發揮什麼樣的角色，仍然是醫學界亟需探索的問題嗎？
