肌酸

肌酸是通过在活动中快速产生能量来帮助锻炼表现。肌酸也可以提供认知益处。

肌酸是一种在体内产生的分子。它储存磷酸肌酸形式的高能磷酸盐基团。磷酸肌酸在压力下释放能量以帮助细胞功能。这种效果会在肌酸补充后引起肌肉力量增加，并且还可以使大脑、骨骼、肌肉和肝脏受益。肌酸的大部分好处都是这种机制的结果。

一些食物中可以找到肌酸，主要是肉、蛋和鱼。补充肌酸赋予多种健康益处并具有神经保护和心脏保护性质。它经常被运动员用来增加功率输出和瘦体重。

肌酸也是一种神经营养素。由于肌酸合成酶（AGAT或GAMT）缺乏，不能产生内源性肌酸的人患有自闭症样症状的智力障碍。

在青年素食者中，肌酸补充可以增强认知能力。与杂食动物相比，素食者的瘦体重增加可能更为显著。素食者补充肌酸似乎可以使素食者和杂食动物之间的储存空间正常化。这可能与调查研究中出现的相关性有关，素食主义和素食主义似乎更常受焦虑和抑郁等精神障碍的影响。

肌酸对正常的神经功能至关重要，真正的肌酸缺乏会导致智力迟钝。缺乏症可以通过阻碍合成（缺乏制造肌酸的酶，可以用补充剂治疗）或缺乏运输到大脑（用标准肌酸不能治疗）来发生。

线粒体功能本身似乎促进神经元的生长和增殖，并且至少在体外，已知肌酸也这样做并促进生长。

在小鼠中口服1-1000mg/kg的肌酸能够发挥抗抑郁作用，其被多巴胺受体拮抗剂阻断。低剂量的肌酸（0.1mg / kg）能够增强多巴胺受体激活剂的多巴胺能效应，表明补充肌酸可以积极影响多巴胺信号传导和神经传递。

肌酸可以通过混合的多巴胺能和血清素能机制发挥抗抑郁作用。确切的机制目前还不清楚。当5克肌酸一水合物每日补充8周与SSRI联合使用时，在患有严重抑郁症的女性中已注意到抗抑郁作用。在第二周看到好处，并保持到8周试验结束。抑郁症状的改善与N-乙酰天门冬氨酸（一种神经元完整性标记）和丰富的髋关节连接的前额叶皮层水平的显著增加有关。

这些效果在之前对青少年抑郁症患者（没有安慰剂组）的初步研究中发现，当脑磷酸肌酸水平升高时，每天4g会使抑郁症状减少55％。其他的临床前人类研究表明，肌酸可能减轻单相抑郁，一项关于创伤后应激障碍（PTSD）的研究指出改善的情绪（由汉密尔顿抑郁量表评估）。

对16项关于肌酸及其对力量的影响的研究进行了一项荟萃分析（在16岁以上的所有年龄组进行运动或不运动，有安慰剂对照且无交叉）， 5-7天的负荷时间以及随后的持续维护，以及在训练有素的年轻男性中评估卧推压力的研究。7项研究（其中4项在线）共70人使用肌酸，73人使用安慰剂，相对于安慰剂，其力量增加6.85千克，其中益处在8周达到高峰。

根据关于该主题的两项荟萃分析，肌酸在长达8周的时间内补充给两性时显著增加力量。肌力相对于安慰剂的力量来增长高达78.5％。

补充肌酸还可以增加肌肉纤维的大小，而不依赖于蛋白质合成，因为增加肌肉细胞中的水含量会增加它们的直径。摄入20克肌酸（与1:7.5比率的葡萄糖一起）后，I型、IIa型和IIx型纤维直径分别增加9％、5％和4％。

在高温运动时，补充肌酸（用碳水化合物装载阶段）似乎能够减轻体温过高的症状，例如感觉到的体力消耗。尽管只在应答者身上发生了身体表现增强，但耐热性的好处发生在两组人群中。

有限的证据表明，补充肌酸会减少但不会消除体育锻炼造成的DNA损伤。

肌酸的抗癌作用表明它可能作为抗肿瘤剂。它也可能与肿瘤产生负相关，肌酸浓度越高与肿瘤进展越少有关。关于遗传损伤，肌酸已被证明在体外减少线粒体DNA损伤，继续缓冲ATP储存。ATP消耗先于对线粒体DNA的遗传损伤。这种氧化性DNA损伤的减少已经在运动人员的短时间负荷后于体内发现。

看起来，至少在啮齿类动物中，从妊娠中期到足月的母体补充肌酸能够保护胎儿免受与低氧相关的损伤（即剖宫产）。由于母亲口服摄入肌酸会使胎儿在出生前增加3.6％的肌酸浓度，因此认为其在缺氧（低氧）压力的胎儿（如剖腹产）中具有保护作用。

皮肤降解是由胶原蛋白的丢失和细胞外基质的降解引起的，它会被紫外线辐射增强（产生刺激MMPs的活性氧物质），并导致皮肤完整性丧失和起皱。由于胶原蛋白的刺激与能量的细胞过剩有关，并且随着年龄的增长细胞内能量储存量下降，因此肌酸已经作为局部抗衰老剂进行了研究。在体外，肌酸似乎通过皮肤迅速吸收（在一小时内52％，在3小时内保持相似），它成功地刺激成纤维细胞中的胶原蛋白表达和原胶原分泌，后者增加至对照的449+/-204％。

使用肌酸0.02％的面霜（与8％甘油和0.4％瓜拉那混合）的研究，能够在6周内发挥紧肤效果，减少皱纹和缩小体积。肌酸和叶酸（体外和体内）也联合使用，导致皮肤紧实度增加，减少粗皱和细皱。

肌酸可能在局部抗衰老皮肤产品中起作用，浓度约为乳膏的0.02％，理论上可以通过为皮肤细胞提供更多能量来增强其他试剂的效果。肌酸可以通过遗传途径具有促进胶原蛋白作用，减少皱纹形成并改善皮肤完整性。

肌酸在体外之前已经显示出保护免于MPTP诱导的毒性（其靶向黑质中的多巴胺能神经元诱导研究动物中的帕金森病）。肌酸还能保护这些细胞免受低氧或葡萄糖引起的死亡。一项研究指出，肌酸影响下的多巴胺能细胞存活率是对照细胞的1.32倍，这些细胞中的胞体（细胞体）增大了1.12倍。

氨基酸、甘氨酸和精氨酸通过酶促组合形成胍基乙酸盐，然后甲酰化形成肌酸。与肌酸合成错误相关的疾病可导致肌肉紊乱和精神发育迟滞。

肌酸和肌酸磷酸在细胞中形成对联，其螯合磷酸基团。然后将这些磷酸基团捐赠给ADP以再生ATP。这种捐赠比用于补充能量的细胞中的任何其他过程更快，并且更高的细胞肌酸水平导致更多的磷酸盐捐赠和随后的能量补充。

增加细胞存活（防止ATP耗尽使细胞存活更长时间）对抗缺氧、氧化损伤和一些损害神经元和骨骼肌细胞的毒素是通过肌酸激酶介导的肌酸补充机制。这也被证明具有抗毒素诱导的癫痫发作的功效。

当肌酸被吸收时，它会吸入水，导致细胞膨胀。已知这种“细胞丰度”促进细胞合成代谢状态，与较少的蛋白质分解和增加的DNA合成有关。在补充肌酸期间，人们已经注意到通过相角评估的细胞活力的增加（测量体细胞质量）。

已知骨骼肌细胞中MAPK信号传导的激活通过GSK3β和MEF2信号传导诱导肌细胞分化，这可以诱导肌细胞生长。

在体外，肌酸（0.125mM或更高）可以降低谷氨酸的兴奋性毒性，谷氨酸被认为是维持细胞内磷酸肌酸水平的继发性。谷氨酸诱导的兴奋性毒性是由ATP耗尽导致的过量细胞内钙水平引起的。由于细胞内高水平的钙是有毒的，ATP可以保持膜的完整性，部分是通过促进钙的体内平衡。当ATP耗尽时，钠 - 钾ATP酶泵（Na +，K + -ATPase）停止工作，导致细胞内钠积累。这降低了钠 - 钙交换泵的活性，其与缺乏ATP一起减少了通过Na +，K + -ATP酶的钙流出。因此，ATP耗尽导致细胞内钙超载，膜电位丧失和兴奋毒性细胞死亡。因此，通过帮助保持ATP水平，肌酸可以预防兴奋性毒性。肌酸预加载后或在兴奋性毒性后2小时内加入后，会发现这种保护作用。对谷氨酸诱导的毒性的保护也延伸到神经胶质细胞，并且与COX2抑制相叠加。

肌酸的神经保护作用似乎存在于多巴胺生物合成中，并且一些神经毒素所见的多巴胺合成的抑制似乎随着膳食摄入肌酸而部分减弱。

由于其神经保护作用和多巴胺能调节作用的结合，肌酸已在至少一篇综述文章中被假设为有益于药物康复。这项研究使用药物滥用（通常是甲基苯丙胺）和创伤性脑损伤之间的相似之处，并注意到两项试验性研究中肌酸能够减轻临床环境中的头痛、疲劳和头晕等脑部创伤症状。

肌酸（颅内）的急性给药看起来可以增强先前刺激的学习，通过NDMA（N-甲基-D-天冬氨酸）受体替代，并通过亚精胺的共孵育来增强，从而扩大NMDA电流。

肌酸已经被证明可以增加没有摄入肌酸的人（如素食者和素食主义者）的认知（记忆、学习和表现）。这些好处似乎也扩展到睡眠不足的人和老年人。

肌酸看起来能够抑制免疫细胞与内皮细胞的粘附，这被认为是增加内皮细胞磷酸肌酸含量的继发因素。

在加载阶段每天补充20g肌酸，然后在两个月试验的剩余时间内每天补充10g。相对于安慰剂，总胆固醇（5-6％）和vLDL胆固醇（22％）减少，但对LDL-C或HDL-C没有显著影响。

一项对另外27名肌肉补充肌酸的人的研究（第一周是0.3g / kg，此后是0.05g / kg，持续8周），每周三次严格管理的运动，注意到，在第4和第8周，与安慰剂相比，瘦体重和功率增加更多。8周时，血清中的肌肉生长抑制素在较大程度上降低，肌酸（8周时抑制约为17％），安慰剂（8周时抑制约为7％）。GASP-1是一种血清蛋白，通过直接结合肌生长抑制素来抑制肌肉生长抑制素的作用，在各组间没有差异。

肌酸的补充已经注意到对肌肉生长抑制素的抑制，这与GASP-1（通常抑制肌肉生长抑制素）无关。这在理论上会导致肌肉生长增加，因为肌肉生长抑制素会抑制肌肉生长。

膝关节骨性关节炎的老年女性以20g给予补充肌酸5天，然后在12周试验的其余时间给予5g，经历了僵硬（52％减少）、疼痛（45％减少）和身体功能（41％增加）的改善，通过评估WOMAC得到。尽管相对于安慰剂，物理功率输出没有改善。这项研究将补充剂和安慰剂与温和的运动方案配对。

年轻大鼠在饮食中给予肌酸2％的饮食，持续8周，补充剂似乎会增加腰椎的骨矿物质密度（BMD），而股骨骨密度的增加并不显著。尽管存在这种趋势，但股骨的抗压力与厚度增加相关的机械应力的抵抗力似乎增加了12.3％。绝经期大鼠（卵巢切除术）经历类似的益处，因为在卵巢切除术期间补充肌酸（300mg / kg）八周能够增加骨骼的磷含量和骨骼健康的其他生物标志物，尽管未测试骨骼抗应激性。

一例MELAS（线粒体肌病脑病伴乳酸中毒及中风样发作）病例的研究人员发现，5g肌酸补充剂对认知和身体有益，而肌病患儿每日100-200mg / kg的4项对照研究发现肌肉耐力（30-57％）和肌肉力量均得到改善（ 8-17％），剂量为每日100-200mg / kg，持续至少三个月。

肌强直性营养不良I型（DM1）是一种固有的肌肉疾病，由染色体19q13.3（疾病的遗传原因）的DMPK基因中的扩增的CTG重复引起，导致肌肉变性和肌强直。相关的肌病，肌强直性营养不良II型（DM2），也称为近端肌强直性肌病（PROMM），是由于3q上的CCTG重复，并且受肌强直的影响较小，更多的是肌肉疼痛和虚弱。由于它们是遗传性疾病，因此无法治愈，因此目前的治疗方法旨在减少副作用。疗法包括用于嗜睡的莫达非尼以及用于降低强度和功能的肌酸。

由于对各种神经肌肉疾病（总共91名患者，其中15名患有先天性肌无力）的初步研究，肌酸被认为是治疗性的，在此期间，强度总体上有所增加。