CN116456965A - 使用至少一种甘氨酸或其衍生物和至少一种大型中性氨基酸和/或阳离子氨基酸或其前体的组合物和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的组合物可用于多种治疗应用，包括治疗和/或预防与线粒体活性降低或不足相关的疾病或障碍，具体是在氧化应激条件下，诸如衰老、运动、肌肉骨骼疾病、呼吸疾病、疼痛综合征、神经退行性疾病和代谢疾病。该组合物可包含甘氨酸或其官能衍生物中的至少一者和至少一种大型中性氨基酸和/或阳离子氨基酸或其前体的组合的组合物。该组合物可为食品产品或营养补充剂。

Description

使用至少一种甘氨酸或其衍生物和至少一种大型中性氨基酸 和/或阳离子氨基酸或其前体的组合物和方法

技术领域

本公开整体涉及治疗或预防氧化应激或与氧化应激相关联的病症和/或与线粒体功能改变相关联的线粒体相关疾病或病症的组合物和方法。

背景技术

在过去的几十年中，人口衰老一直是值得注意的人口统计事件。由于增加的寿命，中老年人口的增长速度超过了总人口增长速度，中老年人相对于其他人口的比例大大增加。例如，在1950年，每十二个个体中有一个为至少60岁，并且在2000年底每十个人中有一个年龄为60岁或年龄更大。到2050年底，全世界60岁或以上的人的数量预计为每五人中有一人。

线粒体功能障碍、氧化应激、细胞间通讯改变(包括慢性低度炎症)、基因组不稳定性、端粒损耗、蛋白内稳态丧失、营养感应改变、表观遗传学改变和干细胞耗竭已经被提议作为衰老的标志。另外，自由基-反应性氧物质(ROS)通过引起氧化性细胞损伤而成为衰老的主要根源。自由基是许多生化过程所必需的，并且它们在一些生化反应期间作为副产物产生，或者在每个细胞中作为其他生化反应的底物产生。由于线粒体是细胞内反应性氧物质(ROS)的主要来源，该假设表明线粒体在正常哺乳动物衰老中发挥着核心作用。然而，近年来，许多工作已经对线粒体ROS在推动衰老中的重要性提出了质疑。相反地，新的证据指向线粒体功能障碍的其他方面，然而这可能提示线粒体在导致细胞和生物体衰老的复杂过程网络的中心保持着关键作用。

另外，在人类中，氧化应激涉及许多疾病。示例包括动脉粥样硬化、帕金森病、心力衰竭、心肌梗塞、阿尔茨海默病、精神分裂症、双相性精神障碍、脆性X染色体综合征和慢性疲劳综合征。

在照射和超氧化后，氧化应激导致组织损伤。怀疑其在神经退行性疾病中是重要的，该神经退行性疾病包括阿尔茨海默病、帕金森病、肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS)和亨廷顿舞蹈病。氧化应激也被认为与某些心血管疾病相关，因为血管内皮中的低密度脂蛋白(LDL)的氧化是斑块形成的前体。由于缺氧后的氧再灌注损伤，氧化应激也在缺血级联中起作用。该级联包括中风和心脏病发作两者。氧化应激也涉及慢性疲劳综合征。

发明内容

如本文后面列出的实验数据中详细描述的，本发明人发现本文公开的化合物的组合能够在氧化应激条件下支持线粒体功能，诸如衰老、运动、肌肉骨骼疾病、呼吸疾病、疼痛综合征、神经退行性疾病和代谢疾病。具体地，通过降低氧化应激和改善线粒体功能，本发明组合物可治疗代谢和退行性疾病、降低其发生率或降低其严重程度，至少具有组合效应(可能相互增强或提供协同作用)。

氧化应激的降低和线粒体功能的改善在机理上是相关的。线粒体功能障碍导致部分地通过反应性氧物质(ROS)和代谢紊乱(由于不能代谢营养物质)的细胞损伤，继而导致代谢和退行性疾病。不受理论的束缚，本发明人已发现，在氧化应激条件下，阳离子氨基酸和大型中性氨基酸的需求增加。具体地，阳离子氨基酸转运蛋白和大型中性氨基酸转运蛋白是过表达的，因此表明在高氧化应激期间对这些氨基酸的需求更高以维持线粒体功能。另外，甘氨酸能够在急性氧化应激后恢复线粒体呼吸。

因此，在一般实施方案中，本公开提供了一种包含有效量的至少一种甘氨酸或其官能衍生物和至少一种大型中性氨基酸和/或阳离子氨基酸或前体的组合的组合物，该组合物用于在个体中治疗或预防i)与线粒体功能改变相关联的线粒体相关疾病或病症和/或ii)选自由氧化应激或与氧化应激相关联的病症组成的组的至少一种身体状况。

本发明的另一个目的是提供一种包含有效量的至少一种甘氨酸或其官能衍生物和至少一种大型中性氨基酸和/或阳离子氨基酸或其前体的组合的组合物，该组合物用于在健康的中老年人中延缓发生代谢下降、维持肌肉量、减少氧化应激、维持免疫功能和/或维持认知功能。

本发明的又一个目的是提供一种包含有效量的至少一种甘氨酸或其官能衍生物和至少一种大型中性氨基酸和/或阳离子氨基酸或其前体的组合的组合物，该组合物用于在个体中i)减轻衰老的有害效应，ii)改善肌肉性能或肌肉从运动的恢复、运动能力和/或身体机能中的至少一者，iii)降低代谢和/或退行性疾病的严重程度。

本发明的另一个方面涉及一种制造根据本发明的用途的组合物的方法。

由本公开提供的一个或多个实施方案的又一个优点是帮助减慢与衰老相关联的代谢的发生。

本公开提供的一个或多个实施方案的另一个优点是向线粒体提供关键氨基酸作为能量燃料，从而减少分解组织蛋白(包括肌肉蛋白)以维持足够的细胞能量产生的需要。

由本公开提供的一个或多个实施方案的又一个优点是以足够的量补充在氧化应激条件下细胞中变得较少可用的关键氨基酸。

由本公开提供的一个或多个实施方案的另一个优点是帮助减少对身体的氧化应激。

另外的特征和优点在本文中有所描述，并且将从以下附图和具体实施方式中显而易见。

附图说明

图1是示出PGC1A过表达鱼类在衰老过程中氧化应激增加的图。结果表示为平均值+/-SEM，n＝3次实验。使用双向Anova和Tukey多重比较检验进行统计。*p<0.05**p<0.01。

图2是示出PGC1A过表达和运动增加氨基酸转运蛋白的表达的图，具体是与阳离子氨基酸(精氨酸、赖氨酸、鸟氨酸)和大型中性氨基酸(亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、甲硫氨酸、组氨酸)的转运相关。显示的结果是与懒惰野生型相比差异表达基因的Log2FC(每组n＝8)。

图3是示出甘氨酸能够在急性氧化应激条件下恢复线粒体呼吸，但葡萄糖不能的图。结果表示从斑马鱼的骨骼肌分离的线粒体的O2消耗(每种条件n＝3)。使用双向Anova和Tukey多重比较检验进行统计。***p<0.001#p<0.05。

图4是示出甘氨酸与代表阳离子氨基酸的精氨酸和代表大型中性氨基酸的甲硫氨酸的组合对在急性氧化应激后恢复线粒体呼吸的功效的图。结果表示从斑马鱼的骨骼肌分离的线粒体的O2消耗(对于对照组和甲萘醌对照组n＝7，对于用Gly-Arg-Met治疗n＝8)。使用双向Anova和Tukey多重比较检验进行统计。***p<0.001#p<0.05。

具体实施方式

定义

下文提供了一些定义。然而，定义可位于下文的″实施方案″部分，并且以上标题″定义″并不表示″实施方案″部分中的此类公开不是定义。

本文中表示的所有百分数均以占组合物的总重量的重量计，除非另有表示。如本文所用，″约″、″大约″和″基本上″应理解为是指某一数值范围内的数字，例如该所提及数字的-10％至+10％的范围内，优选该所提及数字的-5％至+5％，更优选该所提及数字的-1％至+1％，最优选该所提及数字的-0.1％至+0.1％。本文中的所有数值范围都应理解为包括该范围内的所有整数或分数。另外，这些数值范围应理解为对涉及该范围内任何数字或数字子集的权利要求提供支持。例如，1至10的公开应理解为支持1至8、3至7、1至9、3.6至4.6、3.5至9.9等的范围。

如在本公开和所附权利要求中所用，单数形式″一个″、″一种″和″所述(该)″包括复数指代物，除非上下文另外明确规定。因此，例如，提及″一种组分″或″所述组分″包括两种或更多种组分。

词语″包括/包含″都将被解释为包含性的而非排他性的。同样地，术语″包括/包含″和″或″都应当视为包含性的，除非上下文明确禁止这一解释。然而，本文所公开的组合物可不含本文未具体公开的任何要素。因此，使用术语″包括/包含″的实施方案的公开内容包括″基本上由所指明的组分组成″的实施方案和″由所指明的组分组成″的实施方案的公开内容。″基本上由......组成″的组合物包含至少50重量％的参考组分，优选至少75重量％的参考组分，更优选至少85重量％的参考组分，最优选至少95重量％的参考组分。

在″X和/或Y″的上下文中使用的术语″和/或″应被解释为″X″或″Y″或″X和Y″。相似地，″X或Y中的至少一者″应被解释为″X″或″Y″或″X和Y″。当在本文中使用时，具体地讲是其后跟一列术语时，术语″示例″和″诸如″仅是示例性和例示性的，并且不应被视为排他性或全面性的。如本文所用，一种病症与另一种病症″相关联″或″有联系″是指病症同时发生，优选意指病症由相同的潜在病症引起，并且最优选意指所鉴定的病症之一由另一个所鉴定的病症引起。

术语″食物″、″食物产品″和″食物组合物″意指旨在供个体(诸如，人类)摄入并且向个体提供至少一种营养物质的产品或组合物。食物产品通常包含蛋白质、脂质、碳水化合物中的至少一种，并且任选地包含一种或多种维生素和矿物质。本公开(包括本文所述的多个实施方案)的组合物可包含、由或基本上由以下要素组成：本文所公开的要素，以及本文所述的或者说可用于饮食中的任何另外的或任选的成分、组分或要素。

″口服营养补充剂″或″ONS″是包含至少一种宏量营养素和/或至少一种微量营养素的组合物，例如无菌液体、半固体或粉末的形式，并且旨在补充其他营养摄入量，诸如来自食物的营养摄入量。可商购获得的ONS产品的非限制性示例包括在一些实施方案中，ONS可以是可在不进一步添加液体的情况下食用的液体形式的饮料，例如为一份组合物的一定量液体。

如本文所用，术语″分离的″意指从一种或多种其他化合物或组分中取出的，该化合物可以在其他情况下与该一种或多种其他化合物或组分一起存在(例如，如在自然界中所存在的)。例如，″分离的″优选地意指所鉴定出的化合物是与在自然界中通常与其一起存在的细胞材料的至少一部分分离的。在一个实施方案中，分离的化合物是纯的，即不含任何其他化合物。

″预防″包括降低病症或障碍的风险和/或严重性。术语″治疗″和″缓解″既包括防止性或预防性治疗(预防和/或延缓目标病理学病症或障碍的发展)，也包括治愈性、治疗性或疾病改善性治疗，包括治愈、延缓、减轻确诊的病理学病症或障碍的症状和/或中断其进展的治疗性措施；和治疗存在染病风险或怀疑已染病的患者，以及治疗患病或已经诊断为患有疾病或医学病症的患者。该术语不一定表示受试者被治疗直至完全恢复。术语″治疗″也指在未患疾病但可能易于发展不健康病症的个体中进行的健康维持和/或促进。术语″治疗″和″缓解″还旨在包括强化或以其他方式增强一种或多种主要的预防性或治疗性措施。术语″治疗″和″缓解″还旨在包括疾病或病症的膳食管理或用于防止或预防疾病或病症的膳食管理。治疗可为患者相关的或医生相关的。

″受试者″或″个体″是哺乳动物，优选人。在人的背景中，术语″老年″是指自出生起的年龄为至少60岁，优选63岁以上，更优选65岁以上，并且最优选70岁以上。在人的上下文中，术语″中老年″是指自出生起年龄为至少45岁，优选50岁以上，更优选55岁以上，并且包括老年个体。

如本文所用，″有效量″是在个体中预防缺陷、治疗疾病或医学病症的量，或更一般地说，是减少症状、管理其疾病进展或向个体提供营养、生理或医学益处的量。

″动物″包括但不限于哺乳动物，其包括但不限于啮齿动物；水生哺乳动物；家畜，诸如狗、猫和其他宠物；农场动物，诸如绵羊、猪、牛和马；和人。在使用″动物″、″哺乳动物″或它们的复数形式时，这些术语还适用于能够具有通过段落上下文表现出的或意欲表现出的效应的任何动物，例如受益于改善的线粒体钙输入的动物。虽然本文中常用术语″个体(individual)″或″个体(subject)″来指人，但本公开并非限制于此。因此，术语″个体(individual)″或″个体(subject)″是指可受益于本文所公开的方法和组合物的任何动物、哺乳动物或人类。

如本文所用，″神经退行性疾病″或″神经退行性障碍″是指涉及中枢神经系统中功能神经元的进行性丧失的任何病症。在一个实施方案中，神经退行性疾病与年龄相关的细胞死亡相关联。神经退行性疾病的非限制性示例包括阿尔茨海默病、帕金森病、亨廷顿氏舞蹈病、肌萎缩性脊髓侧索硬化症(也称为ALS和卢伽雷氏病)、AIDS痴呆综合征、肾上腺脑白质营养不良、亚历山大病、阿尔珀斯病(Alper′s disease)、共济失调毛细血管扩张症、贝敦氏症、牛海绵状脑病(BSE)、卡纳万病(Canavan disease)、皮质基底节变性、克雅氏病(Creutzfeldt-Jakob disease)、路易体痴呆、致死性家族性失眠症、额颞叶变性、肯尼迪病、克拉伯病、莱姆病、马查多-约瑟夫病、多发性硬化症、多系统萎缩症、神经棘红细胞增多症、尼曼-皮克病(Niemann-Pick disease)、皮克氏病、原发性侧索硬化、进行性核上性麻痹、雷夫叙姆病(Refsum disease)、山德霍夫氏病(Sandhoff disease)、弥漫性脱髓鞘硬化症(diffuse myelinoclastic sclerosis)、脊髓小脑型共济失调、脊髓亚急性混合变性、脊髓痨、家族性黑蒙性痴呆(Tay-Sachs disease)、中毒性脑病、传染性海绵状脑病和刺猬摇摆症候群(wobbly hedgehog syndrome)。

如本文所用，″认知表现″是指受试者表现一种或多种认知功能的良好程度。如本文所使用，″认知功能″是指使人察觉、感知或领会想法的任何心理过程。其涉及感知、思维、推理和记忆的所有方面，并且包括例如感知、记忆、注意力、语音理解、语音生成、阅读理解、图像创建、学习和推理。通常，它将是指至少记忆。

用于测量认知功能的方法是众所周知的，并且可包括例如针对认知功能的任何方面的个别测试(individual test)或成套测试(battery test)。一种此类测试是Margallo-Lana等人的Prudhoe认知功能测试，刊载于(2003)J.Intellect.Disability Res.47∶488-492。另一种此类测试为简易精神状态量表(Mini Mental State Exam，MMSE)，其被设计为评定时间和地点定向能力(orientation to time and place)、即刻回忆(registration)、注意力和计算、延迟回忆(recall)、语言使用和理解、重复和复杂命令。Folstein等人，(1975)J.Psych.Res.12：189-198。可用于测量认知功能的其他测试包括阿尔茨海默病评估量表-认知(ADAS-Cog)和剑桥神经心理测试自动成套测试(CANTAB)。此类测试可用于以客观方式评定认知功能，使得可测量和比较认知功能变化，例如响应于根据本文所公开的方法的治疗的认知功能变化。

如本文所用，″认知障碍″是指任何损害认知功能的病症。认知障碍的非限制性示例包括谵妄、痴呆、学习障碍、注意力缺陷障碍(ADD)和注意力缺陷多动障碍(ADHD)。″应激诱导的或应激相关的认知功能障碍″是指被诱导的或与应激相关的认知功能紊乱。

本发明提及的所有单数特征或限定应该包括对应的复数特征或限定，反之亦然，除非提及这些内容的语境中另外指明或明确暗示与此相反。

除非另有定义，本文所用的所有技术和科学术语的含义与本领域的技术人员通常所理解的含义相同。

实施方案

本公开提供了一种包含有效量的至少一种甘氨酸或其官能衍生物和至少一种大型中性氨基酸和/或阳离子氨基酸或前体的组合的组合物。

在一个实施方案中，至少一种甘氨酸或其官能衍生物选自由以下项组成的组：L-甘氨酸、L-甘氨酸乙酯、D-烯丙基甘氨酸；N-[双(甲硫基)亚甲基]甘氨酸甲酯；Boc-烯丙基-甘氨酸-OH(二环己基铵)盐；Boc-D-环己基甘氨酸；Boc-L-环己基甘氨酸；(R)-N-Boc-(2′-氯苯基)甘氨酸；Boc-L-环丙基甘氨酸；Boc-L-环丙基甘氨酸；(R)-N-Boc-4-氟苯基甘氨酸；Boc-D-炔丙基甘氨酸；Boc-(S)-3-噻吩基甘氨酸；Boc-(R)-3-噻吩基甘氨酸；D-a-环己基甘氨酸；L-a-环丙基甘氨酸；N-(2-氟苯基)-N-(甲磺酰基)甘氨酸；N-(4-氟苯基)-N-(甲磺酰基)甘氨酸；Fmoc-N-(2，4-二甲氧基苄基)-甘氨酸；N-(2-糠酰基)甘氨酸；L-a-新戊基甘氨酸；D-炔丙基甘氨酸；肌氨酸；Z-a-膦酰基甘氨酸三甲酯、以及它们的混合物。

合适的大型中性氨基酸的非限制性示例包括亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸和组氨酸以及它们的混合物。合适的阳离子氨基酸的非限制性示例包括精氨酸、赖氨酸或鸟氨酸。所述氨基酸的前体可有利地用于本发明组合物中并且在本领域中是已知的(参见KEGG途径(www.genome.jp/kegg/pathway.html))。

该组合物可包含游离形式和/或结合为肽和/或蛋白质(诸如乳蛋白质、动物蛋白质或植物蛋白质)的亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸和组氨酸中的一者或多者。乳清蛋白质富含BCAA，诸如亮氨酸和异亮氨酸。因此，组合物的一些实施方案包含在组合物中提供大型中性氨基酸的至少一部分的乳清蛋白质。

在另一个实施方案中，可以使用氨基酸的已知代谢物，例如可以有利地使用2-羟基异己酸(HICA)作为亮氨酸的代谢物。

在另一个实施方案中，胶原和胶原肽可用作甘氨酸源。一些基于植物的蛋白质源也可提供甘氨酸源。

组合物的日剂量可包括下列中的一者或多者：0.1mg/kg体重(bw)的甘氨酸至100mg/kg体重的甘氨酸，0.175mg/kg体重的亮氨酸至142.85mg/kg体重的亮氨酸，优选0.35mg/kg体重的亮氨酸至71.425mg/kg体重的亮氨酸；0.175mg/kg体重的异亮氨酸至71.425mg/kg体重的异亮氨酸；5mg/kg体重的缬氨酸至340mg/kg体重的缬氨酸；20mg/kg体重的苯丙氨酸至153mg/kg体重的苯丙氨酸；20mg/kg体重的酪氨酸至126mg/kg体重的酪氨酸；2.86mg/kg体重的色氨酸至42.86mg/kg体重的色氨酸；7mg/kg体重的苏氨酸至85mg/kg体重的苏氨酸；3mg/kg体重的甲硫氨酸至43mg/kg体重的甲硫氨酸；12.86mg/kg体重的组氨酸至80mg/kg体重的组氨酸；20mg/kg体重的精氨酸至300mg/kg体重的精氨酸，优选50mg/kg体重的精氨酸至200mg/kg体重的精氨酸；20mg/kg体重的鸟氨酸至300mg/kg体重的鸟氨酸，优选100mg/kg体重的鸟氨酸至200mg/kg体重的鸟氨酸；12mg/kg体重的赖氨酸至72mg/kg体重的赖氨酸。一种或多种大型中性氨基酸或阳离子氨基酸的日剂量可由每天一份或多份组合物提供。当几种大型中性氨基酸和/或阳离子氨基酸在组合物中组合时，如上所述的每种氨基酸的最小量可相应降低；所述组合物中每种氨基酸的最大量也不得超过上述值。

在一个实施方案中，该至少一种甘氨酸或其官能衍生物和该至少一种大型中性氨基酸和/或阳离子氨基酸或前体在同一组合物中施用。

在一个实施方案中，该至少一种甘氨酸或其官能衍生物和至少一种大型中性氨基酸和/或阳离子氨基酸或前体在相对于组合的其余部分不同的组合物中施用。

这些化合物中的每一者可与其他化合物同时施用(即，作为单个单元)或以一定时间间隔分开(即，以分开的单元)施用。

成分-另外的生物活性化合物

根据本发明的用途的组合物还可包含至少一种选自由抗氧化剂、抗炎化合物、糖胺聚糖、益生元、纤维、益生菌、脂肪酸、酶、矿物质、痕量元素和/或维生素组成的组的另外的生物活性化合物。

在本申请的上下文中，术语″生物活性″意指除了满足基本营养需要之外，该化合物有助于个体的健康，或对人体有作用。至少一种另外的生物活性化合物可来自于天然来源。因此，该化合物可来自于植物、动物、鱼类、真菌、藻类、微生物发酵的提取物。矿物质被认为来自天然来源，也在该定义内。

营养组合物

根据本发明的用途的组合物可以为营养组合物或药物组合物，并且可以用于人类或兽医用途。在一个实施方案中，该组合口服施用。

因此，在优选的实施方案中，根据本发明的用途的组合物是营养组合物。

在本申请的上下文中，″营养组合物″意指作为个体营养来源的组合物。

本发明的营养产品或组合物可以是完全营养来源，或可以是不完全营养来源。如本文所用，″完全营养″包括包含对于被施用给动物而言足以作为唯一营养源的种类全面、含量充足的大量营养素(蛋白质、脂肪和碳水化合物)和微量营养素的营养产品和组合物。患者能够从这类完全营养组合物中得到他们100％的营养需求。如本文所用，″不完全营养″包括未包含对于被施用给动物而言足以作为唯一营养源的含量充足的大量营养素(蛋白质、脂肪和碳水化合物)或微量营养素的营养产品和组合物。部分或不完全营养组合物可用作营养补充剂。

合适的组合物的非限制性示例包括食物组合物、膳食补充剂、膳食补充剂(例如，液体ONS)、完全营养组合物、饮料、药品、口服营养补充剂、医疗食物、营养品、特殊医学用途食品(FSMP)、在食用前用水或乳重构的粉末状营养产品、食品添加剂、药物、饮品、宠物食品、以及它们的组合。

在一个实施方案中，根据本发明的用途的组合物包括蛋白质来源。蛋白质来源可以是膳食蛋白质，包括但不限于动物蛋白质(诸如，乳蛋白、肉蛋白或卵蛋白)、植物蛋白质(诸如，大豆蛋白、小麦蛋白、大米蛋白和豌豆蛋白)或它们的组合。在一个实施方案中，该蛋白质选自由以下项组成的组：乳清、鸡肉、玉米、酪蛋白酸盐、小麦、亚麻、大豆、角豆、豌豆、或它们的组合。

在一个实施方案中，组合物包含碳水化合物来源。任何合适的碳水化合物都可用于本发明组合物中，包括但不限于淀粉、蔗糖、乳糖、葡萄糖、果糖、玉米糖浆固形物、麦芽糖糊精、改性淀粉、直链淀粉、木薯淀粉、玉米淀粉、木糖醇、山梨糖醇或它们的组合。

在一个实施方案中，组合物包含脂肪来源。脂肪来源可包括任何合适的脂肪或脂肪混合物。例如，脂肪源可包括但不限于植物脂肪(诸如，橄榄油、玉米油、葵花油、高油酸葵花油、油菜籽油、低芥酸菜籽油、榛子油、大豆油、棕榈油、椰子油、黑加仑籽油、琉璃苣油、卵磷脂等)、动物脂肪(诸如，乳脂肪)或它们的组合。脂肪来源也可以是以上所列的脂肪的较少精炼形式(例如，含有多酚的橄榄油)。

此外，根据本发明的用途的组合物还可包含天然或人工调味剂，例如水果调味剂如香蕉、橙、桃、菠萝或树莓或其他植物调味剂如香草、可可、咖啡等。

营养组合物形式

除主要的生物活性组分和任何另外的生物活性组分以及任选地蛋白质、碳水化合物和脂肪源中的一种或多种之外，该营养组合物还可包含任何数量的任选的附加食品成分，包括常规(合成的或天然的)食品添加剂，例如一种或多种酸化剂、附加的增稠剂、缓冲剂或用于pH调节的试剂、螯合剂、着色剂、乳化剂、赋形剂、调味剂、矿物质、渗透剂、药学上可接受的载体、防腐剂、稳定剂、糖、甜味剂、质构剂和/或维生素。可以按任何合适的量添加任选的成分。

该营养组合物可以任何合适的形式提供。可提供根据本发明的用途的组合物的营养组合物形式的示例包括溶液、即用型组合物(例如，即饮型组合物或速溶饮料)、液体食品、软饮品、果汁、运动饮品、乳饮品、奶昔、酸奶饮料、汤等。

在另一个实施方案中，该营养组合物可以浓缩物、粉末或颗粒(例如，泡腾颗粒)的形式提供，这些形式用水或其他液体(例如，乳或果汁)稀释以产生即用型的组合物。

其他的营养组合物形式包括烘焙产品、乳制品、甜品、糖果产品、谷物棒和早餐谷物。乳制品的示例包括乳和乳饮品、酸奶和其他酸乳产品、冰淇淋和奶酪。烘焙产品的示例包括面包、饼干和蛋糕。

在一个实施方案中，根据本发明的用途的组合物还可以被设计成动物食品(具体地讲用于狗或猫的动物食品)的多种形式，无论是湿形式、半湿形式还是干燥形式获得，具体地讲以饼干形式获得。

本文所公开的组合物可使用多种制剂中的任一种制剂来进行治疗性施用。更具体地，药物组合物可包含合适的药学上可接受的载体或稀释剂，并且可以配制成固体、半固体、液体或气体形式的制剂，诸如片剂、胶囊剂、散剂、颗粒剂、软膏剂、溶液、栓剂、注射剂、吸入剂、凝胶、微球和气溶胶剂。因此，组合物的施用可以多种方式实现，包括口服、经颊、经直肠、肠胃外、腹膜内、皮内、透皮和气管内施用。活性剂可在施用后为全身性的，或者可通过使用局部施用、壁内施用或使用植入物而局部化，该植入物作用以将活性剂量保持在植入部位处。

在药物剂型中，化合物可作为其药学上可接受的盐施用。它们也可与其他药物活性化合物适当地联合使用。以下方法和赋形剂仅仅是示例性的，而决不是限制性的。

就口服制剂而言，化合物可单独使用或与适当的添加剂组合使用以制备片剂、散剂、颗粒剂或胶囊剂，例如与常规添加剂，诸如乳糖、甘露糖醇、玉米淀粉或马铃薯淀粉结合使用；与粘合剂，诸如结晶纤维素、纤维素官能衍生物、阿拉伯树胶、玉米淀粉或明胶组合使用；与崩解剂，诸如玉米淀粉、马铃薯淀粉或羧甲基纤维素钠组合使用；与润滑剂，诸如滑石或硬脂酸镁组合使用；并且如果需要的话，与稀释剂、缓冲剂、润湿剂、防腐剂和调味剂组合使用。

施用途径

本公开的营养组合物可以通过适用于人类施用的任何方式施用，并且具体地讲在胃肠道的任何部分中施用。经肠施用、口服施用以及通过管或导管施用均被本发明涵盖。该营养组合物还可通过选自口服、直肠、舌下、唇下、口腔内、局部等的方式施用。

该营养组合物可以任何已知的形式施用，包括例如方便剂型的片剂、胶囊剂、液体剂、咀嚼片、软凝胶、药囊、散剂、糖浆剂、液体悬浮剂、乳剂和溶液剂。在软胶囊剂中，活性成分优选地溶解或悬浮在合适的液体中，诸如脂肪油、石蜡油或液体聚乙二醇。可任选地添加稳定剂。

如果该营养组合物通过管饲施用，则该营养组合物可用于短期或长期的管饲。

可将该组合物以治疗有效剂量施用给个体，诸如人类，例如老龄个体或危重个体。该治疗有效剂量可以由本领域的技术人员确定，并且将取决于本领域的技术人员已知的许多因素，诸如病症的严重程度和个体的体重以及一般状况。

该组合物优选每周至少一天、优选每周至少两天、更优选每周至少三天、最优选每周全部七天施用给个体；持续至少一周、至少一个月、至少两个月、至少三个月、至少六个月或甚至更长时间。在一些实施方案中，将组合物连续多天施用给个体，例如至少直到实现治疗效果。在一个实施方案中，可将组合物每天施用给个体持续至少连续30天、60天或90天。

在一些实施方案中，施用持续达个体的剩余寿命。在其他实施方案中，施用发生直到没有医学病症的可检测症状保留。在具体的实施方案中，施用发生直到至少一种症状的可检测的改善发生，并且在另外的情况下继续保持改善。

上述施用示例不需要无中断的连续每日施用。相反，在施用中可以存在一些短暂的中断，例如在施用期间中断两至四天。施用组合物的理想持续时间可以由本领域的技术人员确定。

治疗方法

线粒体疾病是线粒体DNA或核DNA中的遗传性或自发突变的结果，其导致通常驻留在线粒体中的蛋白质或RNA分子的功能改变。然而，线粒体功能的问题可能由于发育和生长期间出现尚未被完全理解的因素而仅影响某些组织。即使当考虑线粒体蛋白质的组织特异性同种型时，也难以解释临床上可见的线粒体疾病综合征中受影响的器官系统的多变模式。

线粒体疾病起因于线粒体的缺陷，线粒体是身体的每个细胞中存在的特定区室，红血细胞除外。线粒体负责产生身体维持生命和支持生长所需的能量中的90％以上。当它们出现问题时，在细胞内产生的能量越来越少。细胞损伤甚至细胞死亡随之出现。如果该过程在全身重复发生，则整个系统开始出现问题，并且发生该情况的人的寿命受到严重危害。线粒体疾病主要影响儿童，但成人发病正变得越来越普遍。线粒体疾病似乎对大脑、心脏、肝脏、骨骼肌、肾脏以及内分泌和呼吸系统的细胞造成最严重的损伤。

线粒体障碍中的许多症状是非特异性的。这些症状也可表现出间歇性进程，并伴随周期性恶化。在关于线粒体医学的综述论文中已提到线粒体障碍的各种表现，包括阵发性偏头痛，以及肌痛、胃肠道症状、耳鸣、抑郁、慢性疲劳和糖尿病(Chinnery和Tumbull(1997)QJM 90：657-67；Finsterer(2004)Eur.J.Neurol.11：163-86)。在患有线粒体障碍的患者中，临床症状通常发生在与生理应激源(诸如疾病、空腹、运动过度和极端环境温度)相关联的能量需求较高的时候。此外，心理应激源也经常触发症状，很可能是由于患者不能与足够的ATP产生匹配的较高脑能量需求。

取决于哪些细胞受影响，症状可包括运动控制丧失、肌无力和疼痛、胃肠障碍和吞咽困难、生长缓慢、心脏疾病、肝脏疾病、糖尿病、呼吸并发症、癫痫、视觉/听觉问题、乳酸性酸中毒、发育延缓和易感染。

线粒体疾病包括但不限于：阿尔珀斯病；Barth综合征；β-氧化缺陷；肉碱缺乏症；肉碱-酰基-肉碱缺乏症；慢性进行性眼外肌麻痹综合征；辅酶Q10缺乏症；复合物I缺乏症；复合物II缺乏症；复合物III缺乏症；复合物IV缺乏症；复合物V缺乏症；CPT I缺乏症；CPTII缺乏症；肌酸缺乏综合征；细胞色素c氧化酶缺乏症；II型戊二酸尿症；Keams-Sayre综合征；乳酸性酸中毒；LCHAD(长链酰基-CoA脱氢酶缺乏症)；Leber遗传性视神经病变；利氏病；致死性婴儿心肌病；勒夫特病；MAD(中链酰基-CoA脱氢酶缺乏症)；线粒体细胞病；线粒体DNA耗竭；线粒体脑肌病、乳酸性酸中毒和中风样症状；线粒体脑病；线粒体肌病；线粒体隐性共济失调综合征；肌营养不良、肌阵挛性癫痫和破碎样红纤维疾病；肌神经源性胃肠脑病(myoneurogenic gastrointestinal encephalopathy)；神经病变、共济失调、色素性视网膜炎和上睑下垂症；皮尔逊综合征；POLG突变；丙酮酸羧化酶缺乏症；丙酮酸脱氢酶缺乏症；SCHAD(短链酰基-CoA脱氢酶缺乏症)；以及极长链酰基-CoA脱氢酶缺乏症。

因此，本公开的一个方面为一种包含有效量的至少一种甘氨酸或其官能衍生物和至少一种大型中性氨基酸和/或阳离子氨基酸或其前体的组合的组合物，该组合物用于在个体中治疗和/或预防i)与线粒体功能改变相关联的线粒体相关疾病或病症和/或ii)选自由氧化应激或与氧化应激相关联的病症组成的组的至少一种身体状况。

在一个实施方案中，该组合的量可有效治疗或预防线粒体相关疾病或病症，该疾病或病症选自由以下项组成的组：应激、肥胖、代谢率降低、代谢综合征、糖尿病、糖尿病并发症、心血管疾病、呼吸疾病、疼痛综合征、高脂血症、神经退行性疾病、认知障碍、应激诱导的或应激相关的认知功能障碍、心境障碍、焦虑障碍、年龄相关的神经元死亡或功能障碍、肌肉骨骼障碍、少肌症、衰弱、衰弱前期、慢性肾病、黄斑变性以及它们的组合。

在一个实施方案中，该至少一种身体状况选自由以下项组成的组：衰老的有害效应、肌肉损失、前驱糖尿病、妊娠糖尿病、I型糖尿病、II型糖尿病、糖尿病并发症、胰岛素抵抗、代谢综合征、血脂异常、超重、肥胖、胆固醇水平升高、甘油三酯水平升高、脂肪酸水平升高、脂肪性肝病、肾脏疾病、心血管疾病、肌肉骨骼疾病、呼吸疾病、疼痛综合征、神经退行性疾病、认知功能受损、肌病诸如他汀类药物诱导的肌病、非酒精性脂肪性肝炎、耳鸣、头晕、酒精宿醉、听力损伤、骨质疏松症、高血压、动脉粥样硬化/冠状动脉疾病、应激后心肌损伤、创伤性脑损伤、囊性纤维化、炎症、癌症和HIV感染。

在另一个实施方案中，本公开提供了一种在健康的中老年人中延迟NAFLD、延迟HIV、从内部对抗衰老的效应、抵消代谢下降、维持肌肉量、减少氧化应激、维持免疫功能和/或维持认知功能的方法。健康的中老年人可以是老年人。

在另一个实施方案中，本公开提供一种在患有肥胖、前驱糖尿病或糖尿病中的至少一者的个体中增强反应性氧物质的代谢、改善葡萄糖控制和/或改善肌肉功能的方法。

在另一个实施方案中，本公开提供了一种改善或维持认知功能的方法。认知功能可选自由以下项组成的组：感知、记忆、注意力、言语理解、言语生成、阅读理解、图像创建、学习、推理以及它们的组合。在一个实施方案中，个体不患有认知障碍。个体可以是老年人。

在另一个实施方案中，本公开提供了一种增强认知表现或肌肉性能中的至少一者的方法。该组合可以增强包括记忆的认知表现。该组合可以增强肌肉性能，包括力量、速度或耐力中的至少一者。个体可以是老年人。

在另一个实施方案中，本公开提供了一种实现选自由以下项组成的组的至少一种结果的方法：(i)降低衰老效应的严重程度和/或发生率，(ii)维持或改善细胞功能和/或总体健康，(iii)支持正常线粒体功能、细胞保护或能量代谢中的至少一者，(iv)增加每日能量水平，(v)减少疲劳，(vi)维持或改善体能，(vii)通过促进健康或正常的细胞功能来促进健康衰老，(viii)支持健康皮肤，(ix)治疗心力衰竭和/或降低心力衰竭的严重程度或发生率，(x)治疗在包括停留在重症监护病房(ICU)中的时间段期间经历的氧化应激和/或谷胱甘肽(GSH)降低，降低其发生率或降低其严重程度，(xi)治疗与氧化应激和/或GSH降低相关联的另一种病症，降低其发生率或降低其严重程度，(xii)促进损伤、疾病或外科手术的康复(术后、卒中后、骨折/关节置换后等)以改善功能表现(运动耐量、肌肉收缩、疲劳)，(xiii)调节患有癌症或处于癌症缓解的患者的NAD+水平，(xiv)治疗减肥手术的症状，降低其发生率或降低其严重程度，(xv)治疗非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)，降低其发生率或降低其严重程度，(xvi)治疗人类免疫缺陷病毒感染(HIV)，降低其发生率或降低其严重程度以及(xvii)它们的组合。

本公开的另一个方面是一种预防这些病症中的至少一者的方法，该方法包括向处于该至少一种病症的风险的个体施用包含预防有效量的至少一种甘氨酸或其官能衍生物和至少一种大型中性氨基酸和/或阳离子氨基酸或其前体的组合的组合物。

在这些方法的一个实施方案中，所治疗或预防的高脂血症包括高甘油三酯血症。在这些方法的一个实施方案中，所治疗或预防的高脂血症包括游离脂肪酸升高。在这些方法的一个实施方案中，所治疗或预防的年龄相关的神经元死亡或功能障碍是通过将组合物施用于中老年人诸如老年个体(例如，患有少肌症的老年个体)来进行的。

本公开的另一个方面是在健康的中老年人中延缓发生代谢下降、维持肌肉量、减少氧化应激、维持免疫功能和/或维持认知功能的方法。

在一个实施方案中，代谢下降为脂肪肝氧化损伤。

本公开的另一个方面是一种改善患有肌肉减少症的个体的线粒体功能的方法。该方法包括向个体施用包含有效量的至少一种甘氨酸或其官能衍生物和至少一种大型中性氨基酸和/或阳离子氨基酸或其前体的组合。

本公开的又一个方面是一种在患有肥胖、前驱糖尿病或糖尿病中的至少一者的个体中增强反应性氧物质的代谢、改善葡萄糖控制和/或改善肌肉功能的方法。

本公开的另一个方面是一种包含至少一种甘氨酸或其官能衍生物和至少一种大型中性氨基酸和/或阳离子氨基酸或其前体的组合的组合物，该组合物的总量能有效地提高肌肉性能或认知表现(例如记忆)中的至少一者。在一个相关的实施方案中，一种在个体中提高肌肉性能或认知表现(例如，记忆)中的至少一者的方法包括向该个体施用包含有效量的至少一种甘氨酸或其官能衍生物和至少一种大型中性氨基酸和/或阳离子氨基酸或其前体的组合的组合物。

进一步关于肌肉表现，肌肉表现增加可以是以下一者或多者：肌肉功能改善、肌肉功能的下降减少、肌肉力量改善、肌肉耐力改善和肌肉恢复改善。该组合物可改善身体耐力(例如，执行体力任务诸如运动、体力劳动、体育活动的能力)、抑制或延缓身体疲劳、增强血氧水平、增强健康个体的能量、增强工作能力和耐力、减少肌肉疲劳、减少应激、增强心脏和心血管功能、改善性能力、增加肌肉ATP水平和/或减少血液中的乳酸。″耐受能力″是指在恒定工作负荷下，通常处于强度<80％V02max运动时的疲劳时间。在一些实施方案中，组合物以增加线粒体活性、增加线粒体生物合成和/或增加线粒体质量的量施用。

在一些实施方案中，将组合物施用于身体表现受损、耐受能力受损和/或肌肉功能受损的个体。肌肉功能改善对于由于年龄相关的病症而发生肌肉功能下降的老年受试者可能特别有益。例如，可能受益于肌肉功能改善的受试者可能经历肌肉功能下降，这随后导致衰弱前期和衰弱。除了其肌肉功能下降之外，此类受试者可能不一定经历肌肉耗损。一些受试者确实经历了肌肉萎缩和肌肉功能下降，例如患有少肌症的受试者。组合物可增强衰弱或衰弱前期的受试者的肌肉性能。

运动表现是指运动员肌肉在参与体育活动时的表现能力。增强的运动表现、力量、速度和耐力通过肌肉收缩强度的增加、肌肉收缩幅度的增加或刺激和收缩之间的肌肉反应时间的缩短来测量。″运动员″是指参与任何级别的运动并寻求在其运动时实现力量、速度或耐力水平改善的个体，诸如例如健美运动员、自行车运动员、长跑运动员和短跑运动员。增强的运动表现体现为克服肌肉疲劳的能力、较长时间段维持活跃的能力，并且具有更有效的训练。

本文所公开的组合物和方法还可有效治疗肌肉相关的病理病症，包括：肌病；神经肌肉疾病，诸如Duchenne肌营养不良；急性少肌症，例如肌肉萎缩；和/或与烧伤、卧床休息、肢体固定或大型胸部、腹部和/或矫形外科手术相关联的恶病质。

该组合物可在其他方面健康的个体中治疗或预防肌肉减少症、少肌性肥胖或恶病质(例如来自潜在医学病症诸如慢性疾病、HIV、癌症、慢性阻塞性肺病(COPD)和/或衰老的恶病质)。就这一点而言，衰老可伴随NAD+和谷胱甘肽(GSH)的还原。

该组合物可治疗或预防由低GSH水平直接或间接引起的眼部病症，这些低GSH水平包括在已知富含谷胱甘肽的眼睛晶状体中的低水平。此类病症的非限制性示例包括白内障和/或青光眼、老花眼(近视随着衰老而减轻，需要阅读眼镜)和老年聋(听力随着衰老而丧失，需要助听器)。

在一个实施方案中，该组合物改善肌肉性能或肌肉恢复(诸如从肌肉应激，包括与运动相关联的肌肉应激恢复)中的至少一者。运动可以是任何类型的，包括例如有氧(″心肺有养(cardio)″)运动和/或负重训练。该组合物可在选自由以下项组成的组的至少一个时间期间施用：运动前(例如，运动前不到一小时)、运动期间，以及运动后(例如，运动后不到一小时)。

本公开的另一个方面是一种包含至少一种甘氨酸或其官能衍生物和至少一种大型中性氨基酸和/或阳离子氨基酸或其前体的组合的组合物，该组合物的量能有效地增加或维持线粒体功能或代谢速率中的至少一者。在一个相关的实施方案中，一种在个体中增加或维持线粒体功能或代谢速率中的至少一者的方法包括向该个体施用包含有效量的至少一种甘氨酸或其官能衍生物和至少一种大型中性氨基酸和/或阳离子氨基酸或其前体的组合的组合物。

本公开的另一个方面是一种包含至少一种甘氨酸或其官能衍生物和至少一种大型中性氨基酸和/或阳离子氨基酸或其前体的组合的组合物，该组合物的总量能有效地改善或维持认知功能。在一个相关的实施方案中，一种在个体中改善或维持认知功能的方法包括向该个体施用包含预防有效量的至少一种甘氨酸或其官能衍生物和至少一种大型中性氨基酸和/或阳离子氨基酸或其前体的组合的组合物。

在一个实施方案中，个体不患有认知障碍。例如，该组合物可增强具有正常认知功能的受试者的认知功能。

本文所公开的组合物还可用于治疗多种另外的疾病和病症中的任一种，其中有缺陷的或降低的线粒体活性与疾病或病症的病理生理学有关，或者其中增加的线粒体功能将产生期望的有益效果。

制造本发明的营养组合物的方法

在另一个方面，本发明涉及用于制造根据本发明的用途的营养组合物的方法，所述方法包括以下步骤：

提供用于营养组合物的成分，该营养组合物包含橄榄苦苷和/或其代谢物与槲皮素和/或其衍生物的组合；以及混合，使得该营养组合物包含该橄榄苦苷和/或其代谢物与槲皮素和/或其衍生物的组合。

公开内容的结合

应当注意，在本发明的其中一个方面的上下文中描述的实施方案和特征也适用于本发明的其他方面。

根据本发明的用途的组合物在本文中以不同参数描述，诸如成分、营养组合物形式、用途、目标群体等。应当注意，除非另外明确说明，否则在根据本发明的用途的组合物的参数之一的上下文中描述的实施方案和特征也可以与在另一参数的上下文中描述的其他实施方案和特征组合。

本申请所引用的所有专利和非专利参考文献均据此全文以引用方式并入。

现将在下面的非限制性实施例中进一步详细描述本发明。

实施例

以下非限制性实施例提供了支持本文所公开的组合物和方法的实验数据。

材料和方法

斑马鱼饲养和转基因株系生成

将成年AB斑马鱼在标准饲养条件下于28℃下饲养。所有实验程序均根据瑞士和欧盟伦理指南进行，并由Canton of Vaud的动物实验伦理委员会批准(许可证VD3177)。使用构建体的到单细胞期AB胚胎中的I-SCEI大范围核酸酶介导的插入来产生转基因斑马鱼，该构建体含有在骨骼肌特异性actc1b启动子的控制下融合到三重Flag序列的斑马鱼ppargc1a或人PPARGC1A cDNA。为了快速选择转基因动物，注射的构建体在cryaa(α-晶状体蛋白A链)启动子的控制下以相反方向携带含有ZsGreen的眼标记盒。将转基因载体与AB鱼进行杂交以产生转基因同胞和野生型同胞。

Oxyblot

使用氧化蛋白质检测试剂盒(Abcam，#ab178020)根据制造商的说明书测量冷冻的骨骼肌中的羰基化蛋白质。用ImageJ(1.51h，NIH)处理和分析oxyblot来进行氧化蛋白质的定量。

RNA测序和分析

为了进行基因表达分析，将快速冷冻的骨骼肌在Qiazol中用组织匀浆器(MP-Biomedials)裂解。使用QIAcube板形式和mRNAeasy试剂盒(Qiagen)提取总mRNA。用Ribogreen(Life Technologies)进行RNA定量，并在片段分析仪(Advances Analytical)上评估质量。除了PCR扩增步骤外，使用TruSeq Stranded mRNA LT Sample Prep Kit(Illumina)按照制造商的方案从250ng RNA制备测序文库。后者用KAPA HiFi HotStartReadyMix(Kapa BioSystems)运行15个循环。该最佳PCR循环数已使用如先前所述的循环仪校正因子方法进行评估(Atger等人，Proc Natl Acad Sci U S A.2015Nov 24；112(47)：E6579-88)。用Picogreen(Life Technologies)对文库进行定量。用LabChip GX(PerkinElmer)上的DNA高灵敏度试剂盒来控制大小规格。将文库合并，并将该合并物以9pmol的浓度聚集在2*8泳道的配对末端测序高输出流动池(Illumina)上。在HiSeq 2500上用v4 SBSchemistry按照Illumina的推荐进行2×125个循环的测序。

使用Illumina实时分析进行图像分析和碱基识别。原始数据可在(登录号#)处获得。使用STAR 2.4.0i将配对末端读数映射在斑马鱼GRCz10的参照基因组上(Dobin等人，Bioinformatics 2013Jan 1；29(1)：15-21)。使用Python Package HTseq 0.9.1对每个基因组的唯一映射的读数进行计数(Anders等人，Bioinformatics.2015Jan 15；31(2)：166-9)以测定转录物的表达水平。使用Bioconductor 3.6Package DESeq2进行读取计数的标准化和差异表达分析(Love等人，Genome Biol.2014；15(12)：550)。调整的p值小于0.05且log2倍数变化大于0.5的基因用于比较基因型和运动诱导的表达。

使用DAVID Bioinformatics Resources 6.8进行基因本体(GO)分析(Dennis等人，Genome Biol.2003；4(5)：P3)。KEGG途径注释用于富集测试。p值小于0.05的类别被认为是显著富集的。

急性氧化应激和线粒体高分辨呼吸测量

将4个月至6个月大的AB斑马鱼在水中暴露于急性氧化应激，其中在28℃下以3μM甲萘醌(Sigma-Aldrich)温育2小时。应激后，将鱼分成对照组和治疗组。然后将氧化应激的对照物在干净的水中于28℃下温育2小时。将暴露于甘氨酸和葡萄糖治疗的鱼在含有目的化合物的水中于28℃下温育2小时，剂量如下：50μM、200μM、450μM(Sigma-Aldrich)甘氨酸；500μM和5mM(Sigma-Aldrich)葡萄糖；450μM甘氨酸、精氨酸和甲硫氨酸(Sigma-Aldrich)。线粒体粗提取物由鱼躯干肌肉制备，如前所述，但略有变化(Frezza等人，NatProtoc.2007；2(2)：287-95)。在对蛋白质浓度进行BCA定量后，将150μg粗提取物用于高分辨率呼吸测量法定量。将Oxygraph-2k(O2k，OROBOROS Instruments)用于呼吸的测量。并行使用最多三个O2k仪器(五个室)。在28℃下，在改性的MiR05(110mM蔗糖、0.5mM EGTA、3mMMgCl2、20mM牛磺酸、10mM KH2PO4、20mM HEPES和0.1％BSA，基本上不含脂肪酸)中进行实验。使用经修改的底物解偶联抑制剂滴定(SUIT)方案(Pesta和Gnaiger，Methods MolBiol.2012；810：25-58)测定分离的线粒体的呼吸。丙酮酸盐、谷氨酸盐和苹果酸盐(分别为5mM、10mM、2mM)用作底物以在ADP(1mM)的存在下诱导复合物I(CI)呼吸。在ADP的存在下添加琥珀酸盐(10mM)用于诱导复合物II(CII)呼吸。CI呼吸计算为总呼吸(CI+CII)与添加CI抑制剂鱼藤酮(0.5μM)之间的差值；CII呼吸计算为抑制的CI呼吸与添加CII抑制剂丙二酸(5mM)之间的差值。总呼吸(CI+CII，Tot resp)被评估为在所有底物的存在下的呼吸与CI和CII的总抑制的差值。

结果

PGC1α是线粒体生物发生的主要调节子。我们生成了在肌肉中过量表达PGC1α蛋白的斑马鱼转基因模型，其导致线粒体的大量产生。尽管认为线粒体数量的增加通过增加细胞能量可用性而是有益的，但另一方面，其导致ROS的产生和氧化应激增加，这在衰老期间加剧(图1，蛋白质羰基化是氧化损伤的标志物)。

然后，我们对PGC1α幼鱼和进行过运动的野生型鱼(″受过训练的野生型″)进行了基因表达分析，以便将线粒体生物发生诱导的更生理学模型与遗传过表达进行比较。我们发现过量产生线粒体的鱼会增加支链氨基酸分解代谢的途径(表1)，并且氨基酸以与经历长期运动的鱼类似的方式转运，这自然地增加线粒体(图2)。

	actc1b：PGC1α	受过训练的野生型
			缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸降解	1.83E-12	3.34E-09
TCA循环	1.15E-09	6.02E-07
			糖酵解/糖异生	0.00140529	5.02E-09
丙酮酸代谢	0.00035729	5.66E-05
			乙醛酸盐和二羧酸盐代谢	0.003502547	0.00124818
甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢	0.063820554	7.52E-08
			酮体的合成和降解	0.003107761	0.1201558

表1：在PGC1α过表达和运动中表达的富集途径之间的比较。分级基因集富集分析 的结果显示为对应于每种途径的调整的p值的表。

具体地，阳离子氨基酸转运蛋白(SLC7A1)和大型中性氨基酸转运蛋白(SLC43A1a、SLC43A1b、SLC3A2、SLC3A2a、SLC3A2b)是过表达的，表明在高氧化应激期间对这些氨基酸的需求更高以维持线粒体功能(图2)。另外，我们从以前的内部工作得知，甘氨酸能够在急性氧化应激后恢复线粒体呼吸。在图3中，用短时间的甲萘醌治疗(男性)诱导急性氧化应激，这降低了复合物I依赖性呼吸。用甘氨酸治疗恢复呼吸水平，而用葡萄糖治疗没有显示出任何效应。类似地，用甘氨酸、精氨酸(作为阳离子氨基酸的代表)和甲硫氨酸(作为大型中性氨基酸的代表)的组合进行的治疗在恢复被急性氧化应激损害的O2通量方面具有有益效果。这些结果支持这样的假设：由于糖酵解酶的阻断，氧化应激降低了线粒体中的O2通量；这种阻断将降低支持呼吸链的TCA循环的底物可用性。在这些条件下，我们的资料表明氨基酸用于喂养TCA循环和恢复能量不平衡。

这些初步结果表明，甘氨酸与阳离子氨基酸和大型中性氨基酸的组合可以帮助线粒体在高氧化应激条件下维持良好的功能性，这些条件诸如衰老、运动、肌肉骨骼疾病、呼吸疾病、疼痛综合征、神经退行性疾病或代谢疾病。

应当理解，对本文所述的目前优选的实施方案作出的各种变化和修改对于本领域的技术人员将为显而易见的。可在不脱离本发明主题的实质和范围且不减弱其预期优点的前提下作出这些变化和修改。因此，此类变化和修改旨在由所附权利要求书涵盖。

Claims (15)

1.包含有效量的至少一种甘氨酸或其官能衍生物和至少一种大型中性氨基酸和/或阳离子氨基酸或其前体的组合的组合物，所述组合物用于在个体中治疗和/或预防i)与线粒体功能改变相关联的线粒体相关疾病或病症和/或ii)选自由氧化应激或与氧化应激相关联的病症组成的组的至少一种身体状况。

2.根据权利要求1用于所述用途的组合物，其中所述线粒体相关疾病或病症选自由以下项组成的组：应激、肥胖、代谢率降低、代谢综合征、糖尿病、糖尿病并发症、心血管疾病、高脂血症、呼吸疾病、疼痛综合征、神经退行性疾病、认知障碍、应激诱导的或应激相关的认知功能障碍、心境障碍、焦虑障碍、年龄相关的神经元死亡或功能障碍、肌肉骨骼障碍、少肌症、衰弱、衰弱前期、慢性肾病、黄斑变性以及它们的组合。

3.根据权利要求1用于所述用途的组合物，其中所述至少一种身体状况选自由以下项组成的组：衰老的有害效应、肌肉损失、前驱糖尿病、妊娠糖尿病、I型糖尿病、II型糖尿病、糖尿病并发症、胰岛素抵抗、代谢综合征、血脂异常、超重、肥胖、胆固醇水平升高、甘油三酯水平升高、脂肪酸水平升高、脂肪性肝病、肾脏疾病、心血管疾病、肌肉骨骼疾病、呼吸疾病、疼痛综合征、神经退行性疾病、认知功能受损、肌病诸如他汀类药物诱导的肌病、非酒精性脂肪性肝炎、耳鸣、头晕、酒精宿醉、听力损伤、骨质疏松症、高血压、动脉粥样硬化/冠状动脉疾病、应激后心肌损伤、创伤性脑损伤、囊性纤维化、炎症、癌症和HIV感染。

4.根据权利要求1或2用于所述用途的组合物，其中所述至少一种甘氨酸或其官能衍生物选自由以下项组成的组：L-甘氨酸、L-甘氨酸乙酯、D-烯丙基甘氨酸；N-[双(甲硫基)亚甲基]甘氨酸甲酯；Boc-烯丙基-甘氨酸-OH(二环己基铵)盐；Boc-D-环己基甘氨酸；Boc-L-环己基甘氨酸；(R)-N-Boc-(2′-氯苯基)甘氨酸；Boc-L-环丙基甘氨酸；Boc-L-环丙基甘氨酸；(R)-N-Boc-4-氟苯基甘氨酸；Boc-D-炔丙基甘氨酸；Boc-(S)-3-噻吩基甘氨酸；Boc-(R)-3-噻吩基甘氨酸；D-a-环己基甘氨酸；L-a-环丙基甘氨酸；N-(2-氟苯基)-N-(甲磺酰基)甘氨酸；N-(4-氟苯基)-N-(甲磺酰基)甘氨酸；Fmoc-N-(2，4-二甲氧基苄基)-甘氨酸；N-(2-糠酰基)甘氨酸；L-a-新戊基甘氨酸；D-炔丙基甘氨酸；肌氨酸；Z-a-膦酰基甘氨酸三甲酯、以及它们的混合物。

5.根据权利要求1至4中任一项用于所述用途的组合物，其中所述大型中性氨基酸或其前体选自由以下项组成的组：亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸和组氨酸。

6.根据权利要求1至5中任一项用于所述用途的组合物，其中所述阳离子氨基酸或其前体选自由以下项组成的组：精氨酸、赖氨酸和鸟氨酸。

7.根据权利要求1至6中任一项用于所述用途的组合物，其中所述组合是口服施用的。

8.根据权利要求1至7中任一项用于所述用途的组合物，其中所述组合以组合物施用，所述组合物选自由以下项组成的组：食物产品、用于特殊医疗用途的食物(FSMP)、营养补充剂、乳基饮料、低容量液体补充剂、代餐饮料以及它们的组合。

9.根据权利要求1至8中任一项用于所述用途的组合物，其中所述至少一种甘氨酸或其官能衍生物和所述至少一种大型氨基酸和/或阳离子氨基酸或其前体中的一者或多者在同一组合物中施用。

10.根据权利要求1至8中任一项用于所述用途的组合物，其中所述至少一种甘氨酸或其官能衍生物和所述至少一种大型氨基酸和/或阳离子氨基酸或其前体中的一者或多者在相对于所述组合的其余部分不同的组合物中施用。

11.包含有效量的至少一种甘氨酸或其官能衍生物和至少一种大型中性氨基酸和/或阳离子氨基酸或其前体的组合的组合物，所述组合物用于在健康的中老年人中延缓发生代谢下降、维持肌肉量、减少氧化应激、维持免疫功能和/或维持认知功能。

12.根据权利要求11所述的组合物，其中所述代谢下降是脂肪肝氧化损伤。

13.根据权利要求11或12用于所述用途的组合物，其中所述个体为老年人。

14.包含有效量的至少一种甘氨酸或其官能衍生物和至少一种大型中性氨基酸和/或阳离子氨基酸或其前体的组合的组合物，所述组合物用于在个体中i)减轻衰老的有害效应，ii)改善肌肉性能或肌肉从运动的恢复、运动能力和/或身体机能中的至少一者，iii)降低代谢和/或退行性疾病的严重程度。

15.制造根据前述权利要求中任一项用于所述用途的营养组合物的方法，所述方法包括以下步骤：提供用于营养组合物的一种或多种成分、甘氨酸和/或其官能衍生物和至少一种大型中性氨基酸和/或阳离子氨基酸或其前体；以及混合。