牛磺酸(Taurine)是真核生物體内常見的有機酸，它主要存在於膽汁中，身體能透過半胱氨酸亞磺酸脱羧酶 (cysteine sulfinic acid decarboxylase, CSAD) 將半胱氨酸合成為牛磺酸；除了身體體内自行合成，也可以從海鮮及肉類中攝取。先前研究已經證實牛磺酸在人體内扮演非常多的角色，包括參與神經發育，調節神經傳導，維持滲透平衡，維持視覺功能等 [1]。除此之外，牛磺酸也具有抗氧化，刺激糖酵解，改善運動後的肌肉恢復以及提高運動表現等功能 [2]。因此，牛磺酸也時常被添加進入能量飲料以及運動補充劑，包括大家耳熟能詳的：蠻牛。牛磺酸不足會引起視力衰退，腦部運轉遲緩，骨骼肌肉退化等問題，這些症狀也與老化所產生的特徵相似，因此這篇文章的作者，哥倫比亞大學的團隊想要瞭解，牛磺酸在老化中扮演什麽樣的角色。
首先，研究團隊透過測試白鼠，猴子以及人類三個物種在不同的年齡段中牛磺酸在血液裏的濃度發現，隨著年齡的增長，牛磺酸在濃度非常顯著的下降，其中人類的牛磺酸下降幅度超過 80%。隨後，透過反向添加牛磺酸到白鼠以及線蟲的飲食中可以發現他們的壽命有顯著的增加。因此可以得出一個結論，生物體内的牛磺酸隨著年齡增加而減少，並推測牛磺酸的濃度會影響生物的壽命。有趣的是，這樣的實驗無法在酵母菌上重現，他們猜測牛磺酸代謝機制是在酵母菌與其他真核生物在演化上分歧後才產生。
圖一：A、B、C 圖分別表示不同物種之間 (老鼠、猴子以及人類) 隨著年齡的增加，牛磺酸的濃度不斷降低。D、E 圖表示不同性別的老鼠在攝取牛磺酸後都延長壽命，證明牛磺酸會影響老化與壽命。
圖片來源：https://doi.org/10.1126/science.abn9257
團隊進一步利用老鼠來驗證牛磺酸是否能夠從生理角度改善老化的病症，他們讓年長的老鼠攝取牛磺酸一年后發現其各項生理功能都有明顯改善，包括骨骼密度，肌肉力量，血糖的穩定性，肌肉協調性，記憶力，抗憂鬱以及抗發炎等等，團隊同時也發現攝取額外的牛磺酸並沒有帶來任何的副作用。至此，團隊利用 RNA 定序的方式進一步探討牛磺酸在細胞扮演的角色，透過 RNA 定序發現牛磺酸大量參與在與抑制老化相關基因的路徑上，包括調節端粒的功能，抑制氧化壓力，調節免疫等相關路徑。團隊後續也透過大量的生化及細胞實驗證實牛磺酸確實參與許多重要的代謝路徑，包括調控組蛋白的表觀遺傳修飾，進而調節不同基因的表現，改善粒線體的功能，抑制 DNA 受損等，但詳細的參與路徑仍有待未來的研究驗證。
圖二：透過 RNA 定序發現牛磺酸大量參與在老化相關的代謝路徑。
圖片來源：https://doi.org/10.1126/science.abn9257
之後，作者進一步收集並分析一萬份人體血液後發現，BMI 較低，身材均衡，低血糖以及非第二型糖尿病的人有較高的牛磺酸濃度。另外牛磺酸的濃度與身體發炎指數成反比，進一步驗證了牛磺酸的濃度與人體老化的症狀有相關性。值得令人開心的是，不論是何種生活形態及體態的人，其血液內的牛磺酸濃度都可以透過運動增加，證實運動有助於延長壽命以及改善身體的表現，尤其是長時間的耐力運動。最後團隊讓年長的猴子服用爲期半年的高濃度牛磺酸補充劑，結果顯示牛磺酸有效改善猴子的各項體檢數值，包括體重體脂下降，骨骼密度增加，穩定血糖以及抑制身體的發炎指數。
圖三：透過收集大量的人體數據發現牛磺酸與不同的老化症狀相關；另外發現不管任何體質的人都可以透過運動增加身體的牛磺酸濃度，進而改善身體狀況。
圖片來源：https://doi.org/10.1126/science.abn9257
圖四：在年長的猴子為食牛磺酸能夠改善猴子的各個身體指標，包括降低體脂體重，降低發炎反應，增加骨骼密度等。
圖片來源：https://doi.org/10.1126/science.abn9257
這篇文章利用嚴謹且非常全面的角度證實了牛磺酸在老化上扮演非常重要的角色，其中大量的人體以及靈長類數據更是增加了說服力。然而，這個課題還有一些未被解釋的地方，包括爲什麽隨著年齡的增長，牛磺酸在體内的濃度會降低，以及牛磺酸如何參與在代謝路徑上來提升身體的表現以及壽命。不管怎麽樣，牛磺酸已經是運動時常見的補充劑，但目前市面上的牛磺酸補充劑濃度是否有效仍未被證實 (市面上常見的濃度為每份 250 mg，而實驗中對猴子所使用的是每公斤 250 mg。以 60 kg 換算，每天攝取約為 15 克)，所以牛磺酸補充劑在臨床上被證實減緩老化之前，我們還可以靠運動來增加身體體内的牛磺酸濃度！
Main Article: Singh, P., Gollapalli, K., Mangiola, S., Schranner, D., Yusuf, M. A., Chamoli, M., Shi, S. L., Lopes Bastos, B., Nair, T., Riermeier, A., Vayndorf, E. M., Wu, J. Z., Nilakhe, A., Nguyen, C. Q., Muir, M., Kiflezghi, M. G., Foulger, A., Junker, A., Devine, J., … Yadav, V. K. (2023). Taurine deficiency as a driver of aging. Science, 380(6649). https://doi.org/10.1126/science.abn9257
參考文獻：
1. WebMD. (n.d.). Taurine: Overview, uses, side effects, precautions, interactions, dosing and reviews. WebMD. https://www.webmd.com/vitamins/ai/ingredientmono-1024/taurine
2. J. G. Jacobsen, L. H. Smith, Biochemistry and physiology of taurine and taurine derivatives. Physiol. Rev.48, 424–511 (1968). https://doi.org/10.1152/physrev.1968.48.2.424
撰文｜林偉強
審稿｜蕭皓文
