01什麼是穀胱甘肽？
肽與命名
肽（peptide）是α-氨基酸以肽鍵連接在一起而形成的化合物，也是蛋白質水解的中間產物。與蛋白質的區別在於肽的組成更簡單、分子量更小，因此更容易被人體吸收。
肽可以根據組成的氨基酸數量的不同來稱呼：由兩個氨基酸分子脫水縮合而成的化合物叫做二肽，同理還有三肽、四肽、五肽等。由三個或三個以上氨基酸分子組成的肽叫多肽。
也有命名法稱2~10個氨基酸組成的肽稱為寡肽（小分子肽），10~50個氨基酸的稱為多肽，而超過50個氨基酸就稱為蛋白質了。
小分子肽因為活性強、易吸收，也被稱為小分子活性肽，獲得越來越多的研究關注。
穀胱甘肽
還原型穀胱甘肽 (Glutathione, GSH）就是一種由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸組成的小分子三肽，人類可於細胞內自行合成穀胱甘肽。
對應地，氧化型穀胱甘肽 (Glutathione disulfide, GSSG)是兩分子GSH形成的二硫化物。
人體內90%以上的穀胱甘肽是以還原型存在的，其餘則是以氧化型存在，穀胱甘肽氧化與還原酶催化二者的互相轉化。穀胱甘肽兩種狀態的比值體現了細胞氧化應激水平，過高的GSSG:GSH值則說明細胞處於過高的氧化應激水平。
S-Glutathionylation: From Molecular Mechanisms to Health Outcomes[1]
02穀胱甘肽的分佈
人體幾乎每一個細胞內都含有GSH。其體內分佈廣泛程度僅次於水分子。 GSH是動物細胞內含量最高的硫醇，一般細胞中濃度在 0.5 to 2 mM之間，肝臟作為人體最大的解毒器官，GSH含量高達10 mM。細胞外GSH濃度局部之間會有差異，血漿GSH在微摩爾範圍[2]。
穀胱甘肽在其他動、植物中也有著重要的作用。在麵包酵母、小麥胚芽和動物肝臟中的含量為100 ~ 1000 mg/100g，雞血中含58 ~ 73 mg/100g，豬血中含10 ~ 15 mg/100g[3]。
03穀胱甘肽的重要功能
穀胱甘肽具有抗氧化、排毒、增強免疫三大主要功效。
抗氧化
人體中累積的過多氧自由基和過氧化物會帶來蛋白質、脂質和DNA的氧化，氧化應激往往與關節炎、肺纖維化、帕金森、多發性硬化和癌症、衰老等疾病相關[4]。因此需要攝入足夠的抗氧劑以對抗自由基帶來的潛在傷害。
穀胱甘肽是人體細胞內分佈最廣、含量最高的天然抗氧劑。穀胱甘肽可以中和細胞內的過氧化物以及氧自由基，保護細胞膜脂質、DNA和巰基酶免於氧化，保證分子生理功能的正常發揮。這一功能主要是通過半胱氨酸中巰基活性來實現。
2 GSH + R2O2 → GSSG + 2 ROH (R = H, alkyl)
GSH + R. → 0.5 GSSG + RH
GSH還廣泛參與細胞中的各種氧化還原反應，消除氧化劑對紅細胞膜結構的破壞，維持紅細胞膜結構的穩定。
排毒
GSH的巰基能夠螯合重金屬、氟化物、芥子氣等毒素，常用以與毒物或藥物結合，消除毒副作用[5]。因此GSH在肝細胞中的含量遠高於其他細胞。
缺乏GSH會加速肝細胞凋亡，導致脂肪肝。而補充GSH可提高慢性脂肪肝患者血液中的蛋白質、酶和膽紅素水平，靜脈注射GSH會降低肝損傷的標誌物丙二醛水平[6]。
增強免疫
GSH不僅保護免疫細胞免受損害，還具有調節免疫系統平衡的重要作用，其直接的反映就是對免疫細胞端粒的保護作用，並已獲得臨床數據支持(下圖)。
GSH對免疫系統的作用還表現在促進T細胞激活，增殖和分化的功能，對維持T細胞免疫力有重要的作用[7]。
GSH還具有直接抵禦病毒作用。對於COVID-19患者施以GSH增強輔助治療可以提高患者的免疫應答以及減輕發展成為重症的機率[8]。
除了以上三點，GSH還參與代謝調節、神經信號傳導、細胞增殖與凋亡等過程，可以說是全能的“多面手”了。 GSH能夠緩解關節炎、減輕痛症，而其抗氧化、排毒能力帶來的美白效果也早已被廣泛宣傳。
04如何保持GSH水平
衰老、癌症、囊性纖維化、心血管、炎症、免疫失衡、神經退行性疾病等都會過度消耗體內的GSH。不良的飲食習慣、慢性病，病毒感染和持續的壓力，也會加速穀胱甘肽流失。而缺乏GSH，又會導致自由基、毒素等的積累，導致更易受到細菌、病毒感染，發生炎症反應以及早衰等，陷入惡性循環。
人體GSH降到正常水平的70%以下，將難以維持正常的生理功能。
要想保持體內穩定的GSH水平，唯有做到“開源”與“節流”。
“節流”是指保持健康的生活習慣，減少自由基的生成，以及減少接觸環境中的毒素，如酒精、人工甜味劑、亞硝酸鹽、電子輻射、大氣污染等，進而減少GSH的過度消耗。
“開源”則是通過適當地補充GSH，為人體提供足夠的抗氧化、解毒的資本，以提高人體的免疫力。飲食方面除了食用富含GSH的食物以外，還可以多進食含硫、含維生素C,D,E，以及富硒的食物。
然而，穀胱甘肽目前最大的問題是極低的口服生物利用度，往往在消化道內就被水解殆盡而無法進入細胞發揮作用。因此，從食物中攝取的GSH很難被吸收利用，缺乏時需要額外補充方能達到改善效果。而選擇補充劑也要注意劑型，一般脂質體、微磷脂雙層包裹等載藥技術能夠較好地將藥物遞送至靶點，從而發揮效能。
05明明白白穀胱甘肽
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[1] Xiong, Ying, et al. “S-glutathionylation: from molecular mechanisms to health outcomes.” Antioxidants & redox signaling 15.1 (2011): 233-270.
[2] Forman, Henry Jay, Hongqiao Zhang, and Alessandra Rinna. “Glutathione: overview of its protective roles, measurement, and biosynthesis. ” Molecular aspects of medicine 30.1-2 (2009): 1-12.
[3] 劉開華，王榮榮．食品營養學：中國科學技術出版社，2013：192.
[4] Thannickal, Victor J., and Barry L. Fanburg. “Reactive oxygen species in cell signaling.” American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology 279.6 (2000): L1005-L1028.
[5] 於曉虹，史鋒副．生物化學：浙江大學出版，2012：8.
[6] Dentico, P., et al. “Glutathione in the treatment of chronic fatty liver diseases.” Recenti progressi in medicina 86.7-8 (1995): 290-293.
[7] Mak, Tak W., et al. “Glutathione primes T cell metabolism for inflammation.” Immunity 46.4 (2017): 675-689.
[8] Spearow, Jimmy L., and Linda Copeland. “Improving Therapeutics for COVID-19 with Glutathione-boosting Treatments that Improve Immune Responses and Reduce the Severity of Viral Infections.” (2020).