甜菜堿是一種天然物質(zhì)，廣泛分布在麥麩、小麥胚芽、菠菜、甜菜、微生物和水生無脊椎動物等動植物中，因為它看起來像甘氨酸，有三個額外的甲基，因此甜菜堿也被稱為三甲基甘氨酸。

含硫氨基酸如同型半胱氨酸、蛋氨酸、SAM、SAH 和半胱氨酸參與各種代謝途徑，包括谷胱甘肽合成和蛋白質(zhì)合成，以及各種甲基轉(zhuǎn)移反應(yīng)。甜菜堿通過促進同型半胱氨酸形成蛋氨酸來直接影響同型半胱氨酸的濃度，減弱了同型半胱氨酸誘發(fā)的應(yīng)激反應(yīng)。同時甜菜堿將同型半胱氨酸轉(zhuǎn)化為蛋氨酸， 蛋氨酸在抗氧化作用中起著重要作用。轉(zhuǎn)錄因子核因子-κB（NF-κB）通路控制著許多與炎癥相關(guān)的基因，這些基因包括促炎細胞腫瘤壞死因子-α、白細胞介素1β和白細胞介素23。甜菜堿通過抑制NF-κB信號通路而發(fā)揮抗炎作用。

早期的研究表明甜菜堿可以直接增加肝細胞中血紅素氧合酶 -1 的表達水平，這種作用可以抑制 NLRP3炎癥小體激活，從而保護肝臟免受脂多糖和d-半乳糖胺誘導的炎癥。近年來的研究表明，甜菜堿對果糖誘導的非酒精性脂肪肝模型 NLRP3 炎癥小體相關(guān)蛋白有明顯的抑制作用，且呈劑量依賴性，如 NLRP3 和成熟半胱天冬酶-1，以及包括白細胞介素1β的促炎細胞因子水平。有報道稱高同型半胱氨酸可以誘導錯誤折疊的蛋白質(zhì)，最終導致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng)，甜菜堿可以促進同型半胱氨酸轉(zhuǎn)化成蛋氨酸，維持半胱氨酸水平，減輕內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激。除了減輕應(yīng)激外，甜菜堿還抑制細胞凋亡。

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