N-乙酰-DL-色氨酸，这种源自天然氨基酸的衍生物，因其在人体内参与多种生理过程而备受关注。研究表明，它可能在改善睡眠质量、缓解焦虑、增强免疫力等方面发挥积极作用，为相关疾病的治疗提供了新的思路。
背景：
色氨酸（Trp ）是人体和动物必需的八种氨基酸之一，其能够提高 RNA 聚合酶的活力，进而促进细胞中 RNA 的合成。色氨酸还广泛应用于医药、食品和杀虫剂等领域。在医药领域氨基酸常用作营养剂，如人工合成膳食、氨基酸输液和水解蛋白添加剂中。色氨酸作为益生菌代谢物的多种后生元之一，会参与调解肠道吸收并可能影响人体铁的状态。食物中添加色氨酸能够提高生物体对蛋白质的吸收，色氨酸也是非营养性的甜味剂。饲料中添加色氨酸可以催乳和增加鸡产蛋的概率。色氨酸也是植物生长调节剂，还具有杀虫灭菌和易降解等优点。由于人和动物体内不能自行合成色氨酸，所以人类致力于人工合成色氨酸。N-乙酰-DL-色氨酸是人工合成色氨酸之一。
1. N-乙酰-DL-色氨酸的健康益处：为什么它很重要？
（1）N-乙酰-DL-色氨酸是人工合成色氨酸之一，其可以通过提供现成的 L-色氨酸来源来发挥一定的健康益处。合成色氨酸衍生物已被用于治疗各种人类疾病（如下图)。目前正在研究新的化合物用于人类健康。例如，含Trp的肽或含Trp的药物被探索作为神经退行性变过程中蛋白质聚集的治疗剂。治疗中枢神经系统疾病的替代策略包括靶向犬尿氨酸分流及其调节，因此在Trp命运平衡的核心中起作用：由于犬尿氨酸衍生物与NMDA激动或拮抗作用以及烟酸通路有关，因此可以评估其代谢以治疗认知缺陷、痴呆和其他严重的神经精神疾病。
（2）Trp代谢在癌症中起着重要作用：关于IDO相关的癌症抗原免疫耐受性，甲基Trp衍生物和IDO抑制剂是治疗肿瘤生长和转移形成的有前途的化合物。新的羟基-吲哚衍生物还因其乳酸脱氢酶（LDH）抑制作用和抗癌特性而受到评价。
（3）N-乙酰色氨酸已被确定为线粒体细胞色素 c 释放的抑制剂，因此是一种潜在的神经保护剂。通过量化细胞死亡，Ana C Sirianni 等人证明了 N-乙酰-l-色氨酸 (L-NAT) 和 N-乙酰-DL-色氨酸在 NSC-34 运动神经元样细胞和/或初级运动神经元中具有神经保护作用，而它们的异构体 N-乙酰-d-色氨酸没有保护作用。
2. N-乙酰-DL-色氨酸有什么用途？
（1）N-乙酰-DL-色氨酸在生物医学研究中的应用
N-乙酰-DL-色氨酸被广泛用于构建蛋白质微泡，在造影成像、靶向药物递送、基因治疗等方面发挥重要作用，尤其在跨越血脑屏障递送药物方面具有潜力。在乳腺癌生物标志物搜索中，与对照乳腺液相比，受影响乳腺液中的内源性代谢物乙酰色氨酸，DL- 含量较低。
（2）它在实验室研究中的应用
在实验室研究中，N-乙酰-DL-色氨酸可用于识别细菌菌株的诊断工具，因为它不会干扰低pK值细菌的生长。
（3）在蛋白质合成和代谢过程中的作用
多肽中 Trp 残基的存在值得特别提及：事实上，-R 残基中的 Trp 吲哚环赋予蛋白质和肽独特的特性，促进蛋白质-蛋白质、蛋白质-肽或蛋白质-生物分子结构疏水相互作用。Trp 吲哚环能够通过范德华力稳定结构、结构域和相互作用，而吲哚-N 表现出作为氢键供体的倾向，证明了这种 AA 在蛋白质结合和识别中的作用。Trp-R基团存在于精确结构域中，例如，在膜结合蛋白的跨膜结构域中，是蛋白质稳定性/与磷脂双层组装的基础。蛋白质和肽之间或这些分子与其他生物活性分子之间的疏水相互作用在细胞生理学中非常重要。
（4）液体药品制剂的制备
N-乙酰色氨酸已被证明可以为单克隆抗体中不稳定的 Trp 残基提供氧化保护。作为蛋白质疗法制剂中的一种成分，NAT被牺牲性降解。Kyle L Hogan等人报告了一种简单的反相色谱方法，该方法允许在压力条件下系统地研究相关制剂中的NAT降解。在各种强迫应力条件下筛选一组含有NAT的样品，导致NAT降解范围从最小（3%）到显着（83%）。观察到NAT降解物在氧化应激和热应激条件下在很大程度上是保守的。在线质谱法和标准化合物合成可以鉴定应激样品组合中的主要降解物。对于具有代表性的蛋白质治疗药物产品，在推荐的储存条件和相关的热应力条件下，NAT降解最小，表明NAT在正常的制造、储存和处理条件下是稳定的。这项工作支持在液体药品制剂中使用NAT作为抗氧化剂。
（5）用于开发补充剂和药物
N-乙酰-DL-色氨酸是体内由L-色氨酸合成的氨基酸，是神经递质血清素和褪黑激素的前体。辛酸和N-乙酰基-DL-色氨酸在人血源性治疗产物正常血清白蛋白和血浆蛋白组分中用作稳定剂。研究表明，N-乙酰-DL-色氨酸对治疗多发性硬化症和类风湿性关节炎等自身免疫性疾病具有潜在益处，并可能通过抑制促炎细胞因子的产生发挥作用。其在pH为6.0或更高的条件下最为稳定。
参考：
[1]https://drugs.ncats.io/drug/4460NBV53F
[2]Yu M W， Finlayson J S. Quantitative determination of the stabilizers octanoic acid and N-acetyl-DL-tryptophan in human albumin products[J]. Journal of pharmaceutical sciences， 1984， 73(1): 82-86.
[3]Hogan K L， Leiske D， Salisbury C M. Characterization of N-acetyl-tryptophan degradation in protein therapeutic formulations[J]. Journal of Pharmaceutical Sciences， 2017， 106(12): 3499-3506.
[4]Sirianni A C, Jiang J, Zeng J, et al. N‐acetyl‐l‐tryptophan, but not N‐acetyl‐d‐tryptophan, rescues neuronal cell death in models of amyotrophic lateral sclerosis[J]. Journal of Neurochemistry, 2015, 134(5): 956-968.
[5]Palego L, Betti L, Rossi A, et al. Tryptophan biochemistry: structural, nutritional, metabolic, and medical aspects in humans[J]. Journal of amino acids, 2016, 2016(1): 8952520.
1
