β-羟基-β-甲基丁酸盐(HMB)的临床作用及机制
β-羟基-β-甲基丁酸盐（HMB）的临床作用及机制
β-羟基-β-甲基丁酸(β-hydroxy-β-methylbutyr–ate，HMB)是 一种五碳有机酸 ， 是必需氨基酸亮氨酸在体内通过其代谢产物α-酮异己酸(α-ketoiso- caproic acid，α-KIC )产生的一种衍生物。亮氨酸无法在人体内自行合成，必须由外界摄取，80%的亮氨酸被用于蛋白合成，剩余的代谢后产生少量的。一个体重70千克的成年人一天只能产生0.2-0.4gHMB。
近20年前，Nissen S等初次发表文章称补充亮氨酸的代谢物HMB的同时进行阻抗训练可以改
善蛋白质平衡，并增加瘦体重和力量，且呈剂量依赖性。
此后，HMB被多次证实有强大的强健效果， 未进行训练的对象在补充HMB短短3周后就增加了瘦体重和力量。
HMB最初主要被使用在动物饲养上，后来被广泛用于健身运动，而最近，HMB及其与其他营养物质的联合应用已经被使用于临床肌肉消耗，包括慢性阻塞性肺部疾病(chronic ob- structive pulmonary disease， COPD )、肿瘤、艾滋病等慢性疾病及严重创伤等急性原因造成的肌肉消耗。
尽管如此，HMB在疾病上的使用依然缺乏足够的关注度。因此，本文就HMB在疾病状态下的作用效果作一个回顾性的调查总结，以期启发HMB未来在医疗领域的更广阔的应用。
HMB的来源及代谢途径
HMB可以通过亮氨酸的代谢，由动物和人类自然产生。而机体的亮氨酸供给依赖于外源(饮食)或内源性(蛋白分解)来源两种途径。首先，亮氨酸在肌肉的细胞质和线粒体中转氨基为KIC (图1 )。但是，大部分KIC的氧化反应发生在肝脏中。在肝线粒体中，KIC经由支链酮酸
脱氢酶(branched chain keto acid dehydrogenase， BCKAD )不可逆地被氧化为异戊酰基辅酶A (isoamyl acyl Coenzyme A )。在线粒体内进步分解代谢产生其它代谢物，形成β-羟基-β-甲基戊二酰辅酶A ( β-hydroxyl-β-methyl glutaric acid acyl coenzyme A， HMG-CoA)，最终得到的乙酰乙酸醋(acetoacetate) 和乙酰辅酶A ( acetyl-coenzyme A， Acetyl Co-A)。
仅有5%的亮氨酸和KIC通过另一种胞质代谢途径产生了HMB。而此种代谢途径早在1981年就被Sanboum提出了。在这个替代的代谢机制中，KIC在肝脏的胞质中或其他组织中通过KIC加双氧酶(ketoisocaproic acid dioxygenase)被氧化成HMB，与代谢途径中的其他酶不同，这种酶需氧。无论外源性或是内源性的HMB有10%-40%随着尿液排出体外，剩下的HMB再进一步代谢，最终生成胆固醇，参与修复细胞膜。
HMB的安全性与作用机制
作为一种膳食补充物，HMB的安全性受到了广泛关注，有大量的实验证明其安全无虞。早期的动物实验中，给体重20千克的猪使用的HMB剂量是100克/天，这几乎是人类使用量的100倍。人类HMB的常见使用量为2-3克/天。在Fitschen PJ等人的实验中，实验对象在长达一年的服用过程中并未产生不良反应，但是仍需要对长期使用的安全性进行研究。
HMB在人体内的作用机制十分复杂，如图2所示。细胞实验显示HMB可以减少蛋白质的降解，
而关于HMB增加蛋白质合成的作用机制却并不明朗。此外，HMB可以减少COPD患者的炎症反应，但是这一机制究竟是如何发生的，亦不明确。
总的来说，HMB可能通过减少炎症反应来增加蛋白的合成，增加胰岛素生长因子(insulin-like growth factor-1，IGF-1 )并通过激活雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin， mTOR)增加蛋白质转化。此外，HMB也可能通过负调节泛素-蛋白酶体通路以及减弱半胱天冬酶的活性来减少蛋白质分解。另外，HMB可能增加卫星细胞活性，增强肌肉再生能力。
HMB在临床上的应用
体育的功能包括
通过在Elsevier Science Direct (/)和 Wiley Online Library (htp://on-linelibrary.wiley/)等在线数据库的搜索，在排除了HMB-45、动物实验及细胞实验等文献后，剩下的就是人类使用HMB的文献。这些文献中作用的对象主要分为两大类:健康人(如改善体育运动表现或者减少运动导致的肌肉损伤)及疾病人(预防肌肉消耗及增加肌肉量)，Zanchi NE等人声称补充HMB在这两种情况下都可以发挥积极作用，这可能是通过减少蛋白降解和增加蛋白合成的机制达成的。

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