血脂篇（4）：輔酶 Q10 與他汀類藥物之降血脂作用

文：張國柱（Chang，Kuo-Chu）

        台大醫學院退休

 

日期：2020/01/01

 

輔酶 Q10（coenzyme Q10，CoQ10）在粒線體產生 ATP 的過程中，扮演相當重要的角色，此外它亦具有抗氧化和穩定細胞膜的能力。任何因素造成 CoQ10 的缺乏或不足，都可導致神經學、肌肉學的病變。常規服用他汀類（statin）藥物治療高血脂症的病人，可因藥物的作用而降低了血清和肌肉 CoQ10 的濃度。老化或激烈運動亦可導致 CoQ10 的缺乏或不足。本文想就他汀類藥物抑制 CoQ10 的生成和功能，做個簡要的介紹，並討論兩種不同 CoQ10 劑型的異同。

 

CoQ10 參與能量生成和抗氧化作用

CoQ10 有兩種形式：（1）氧化態（oxidative form）的泛醌（ubiquinone），（2）還原態（reduced form）的泛醇（ubiquinol）。CoQ10 的氧化態和還原態在生物體內，視狀況所需可彼此相互轉換。氧化態的 CoQ10 位於粒線體的電子傳遞鏈，與 ATP 的生成有關（請參考附註説明一）。因此 CoQ10 的不足或缺乏將導致電子傳遞鏈的失能，降低 ATP 的產能，危害細胞功能。還原態的 CoQ10 在血液和淋巴液中，則具有抗氧化的能力（請參考附註説明二）。從飲食中所攝取的 CoQ10，在循環系統是以還原態存在，可抑制 LDL 的過氧化（peroxidation），這在抗動脈粥樣硬化作用（antiatherogenic effects）方面，扮演關鍵的角色。

 

內源性 CoQ10 的生成

內源性 CoQ10 的生成與膽固醇的合成路徑有關，那便是甲羥戊酸途徑（mevalonate pathway）。甲羥戊酸路徑是以乙醯輔酶A（acetyl-CoA）作為生成膽固醇的原料。乙醯輔酶A可形成 HMG-CoA，並在 HMG-CoA 還原酶的作用下，產生甲羥戊酸（mevalonic acid），進一步形成法呢基焦磷酸酯（farnesyl pyrophosphate）、角鯊烯（squalene），最後合成膽固醇。在膽固醇的合成過程中，CoQ10 可經由法呢基焦磷酸酯而生成。

 

他汀類藥物對 CoQ10 的抑制作用

細胞在合成膽固醇的過程中，HMG-CoA 還原酶是速率決定酵素（rate-limiting enzyme）。他汀類藥物是 HMG-CoA 還原酶抑制劑，可透過抑制 HMG-CoA 還原酶的活性來抑制膽固醇的合成。因此他汀類藥物在抑制膽固醇合成的過程中，也就抑制了 CoQ10 的生成。此外血漿中，CoQ10 主要是由 LDL 所攜帶，而他汀類藥物降低了血漿 LDL 濃度，這將導致 CoQ10 水平的下降。這些都是他汀類藥物造成 CoQ10 不足或缺乏的因素。因此醫生有必要監視病人CoQ10 的水平，視狀況給予 CoQ10 補充劑，以防他汀類藥物所造成不良的副作用。

 

他汀類藥物抑制 CoQ10 所造成的不良影響

甚多的研究報告顯示：他汀類藥物可降低 CoQ10 的水平。這一水平的降低與他汀類藥物抑制CoQ10 的生成和降低脂蛋白運送載體的生成有關。報告指出：他汀類藥物所誘發肌病變和增加肌酸激酶（creatine kinase ）的病人，其肌肉 CoQ10 的降低最少低於平均值的一個標準差（standard deviation）。高劑量他汀類藥物治療的病人，肌肉中低量的 CoQ10 將造成粒線體功能相當程度的下降。然而亦有文獻指出：他汀類藥物治療前和治療後，病人血清 CoQ10 的水平雖因他汀類藥物而降低，但肌肉並不顯現高能磷酸鹽和 CoQ10 水平的差異。

 

老化和運動對 CoQ10 的抑制作用

老化在降低 CoQ10 的水平方面也扮演著重要的角色。在人類，老化可增加 CoQ10 的需求。報告指出：高於七十歲的老年人，其心肌收縮功能的下降可能導源於 CoQ10 的不足；若服用CoQ10 補充劑，則可逆轉心肌功能的下降。外給的 CoQ10 補充劑，可透過改善 ATP 的產能和對抗自由基的抗氧化作用而改善老化心肌對有氧運動的耐受度。

 

運動也可因增加粒線體 ATP 生成的需求而誘發 CoQ10 相對的不足。劇烈運動所導致的氧化壓力（oxidative stress）可消耗肌肉 CoQ10 的水平，導致肌肉對 CoQ10 的需求增加。報告指出：CoQ10 的補充可降低因運動所導致的肌肉傷害。此外給予 CoQ10 的補充可改善因體能勞力負荷所產生的疲累感。

 

補充泛醌好呢？還是泛醇好？

之前提過：泛醌（氧化態的 CoQ10）在粒線體 ATP 的生成過程中，扮演必要的角色；而泛醇（還原態的 CoQ10）則是 CoQ10 在血液和淋巴液中，扮演抗氧化功能的物質。CoQ10 兩種型態的補充劑，並無生理功能的差異，因兩者在生物體內可視需求而來回相互轉換。此外泛醌和泛醇兩者在小腸黏膜的吸收也沒有極大的差異，但廠商和有些文獻宣稱：泛醇的吸收率比泛醌高出許多。泛醌和泛醇兩者之差異只在於價格：因泛醇的原料價格比泛醌貴上許多，而泛醇在小腸粘膜的吸收率又比泛醌好上許多，因此泛醇的價格也就比泛醌高出許多。然而自1957年Crane 發現 CoQ10 以來，五十年間學界的研究幾乎都採用泛醌，只有少數的文章採用泛醇作為研究的材料。泛醇的高價位為研究人員帶來了研究經費的困擾。

 

結語

CoQ10 在粒線體產生 ATP 的過程中扮演重要且關鍵的角色，此外它亦具有抗氧化的能力。高血脂症的病人接受他汀類藥物治療可導致 CoQ10 的不足或缺乏，這或許與他汀類藥物誘發肌痛症甚或心衰竭有關。老年人或糖尿病患者又常是他汀類藥物治療高血脂的對象，因此給予CoQ10 的補充劑對提高病人血清或肌肉 CoQ10 的水平有所助益，尤其是服用他汀類藥物治療的老年人。至於補充劑是要服用泛醌或泛醇，基本上並無差異，只在乎於價格和吸收率而已。畢竟目前屬於健康食品類的 CoQ10，若長期服用，經濟將是一大考量。

 

警語

由於 CoQ10 能夠降低抗凝血劑 warfarin 的效用，可能增加血液的凝血作用，形成血栓。因此正在服用 warfarin 藥劑的病患不要嘗試 CoQ10，以免發生危險。

 

 

附註説明（一）

粒線體內膜有著特殊的蛋白複合體 I~V。在粒線體進行氧化磷酸化產生 ATP 的過程中，這些蛋白複合體可促進電子的傳遞。CoQ10 就在複合蛋白 II 接受來自檸檬酸循環 FADH2 和 NADH 所提供的電子，再將電子傳至複合蛋白 III，經由細胞色素 c，在複合蛋白 IV 將電子傳遞給氧分子，形成水分子。電子傳遞的過程中，氫離子會被打至粒線體內、外膜之間隙，在內膜與粒線體基質（matrix）兩邉形成氫離子梯度。最後在複合蛋白 V，氫離子從內、外膜間隙進入基質，同時將 ADP 和高能磷酸根結合，產生生物活動所需的能源 ATP。由此可知，CoQ10 的不足或缺乏將導致電子傳遞鏈的失能，降低 ATP 的產能，危害細胞功能。

 

附註說明（二）

CoQ10 是具有十個單位類異戊二烯（isoprenoid）的脂質化合物。血清中，大部分的 CoQ10 結合至脂蛋白的運送載體 LDL，因此 CoQ10 極少以游離的形式出現在循環系統中。飲食所補充的 CoQ10 在循環系統是以還原態存在，可以抑制 LDL 的過氧化（peroxidation），這在抗動脈粥樣硬化作用（antiatherogenic effects）方面扮演著關鍵的角色。