L-Isoleucine   中文名称: L-异亮氨酸

L-Isoleucine targets various metabolic enzymes and pathways. It is a human endogenous metabolite. It regulates the inflammatory response to protect against pathogens. It is involved in protein synthesis, glucose uptake, and tissue repair.

在体外，L-异亮氨酸被用作细胞培养基中的必需氨基酸。它能调节炎症反应，是蛋白质合成的底物，并参与多种代谢途径。其体外活性具有必需氨基酸的特征。

在体内，L-异亮氨酸是一种必需氨基酸，必须从膳食中获取。它对血红蛋白合成以及血糖和能量水平的调节至关重要。它曾被用作抗精神病药物。它还能调节炎症反应，从而抵御病原体。

体外L-异亮氨酸测定通常在细胞培养系统中进行，将这种氨基酸添加到培养基中。它既可用作营养物质，也可用作代谢研究中的对照。

利用多种细胞系进行L-异亮氨酸的细胞分析，以研究氨基酸代谢、蛋白质合成和炎症反应。细胞在含有浓度为0.1至10 mM的L-异亮氨酸的培养基中培养。

L-异亮氨酸的体内动物研究采用啮齿动物模型，旨在研究其对代谢、炎症和行为的影响。该化合物可通过口服或膳食补充给药。研究终点包括代谢参数、炎症标志物和行为评估。

吸收、分布和排泄
氨基酸通过钠依赖性主动转运从小肠吸收。虽然溶解于体液中的游离氨基酸仅占体内总氨基酸的一小部分，但它们对于维持蛋白质营养和代谢至关重要。……虽然血浆是最容易取样的部位，但大多数氨基酸在细胞内池中的浓度更高。通常，像亮氨酸和苯丙氨酸这样的大型中性氨基酸与血浆浓度接近平衡。然而，一些其他氨基酸，特别是谷氨酰胺、谷氨酸和甘氨酸，在细胞内池中的浓度比在血浆中高10到50倍。饮食变化或病理状况会导致血浆和组织池中各种游离氨基酸的浓度发生显著变化。/氨基酸/ 摄入后，蛋白质会被胃酸变性，并被胃蛋白酶水解成较小的肽。进食后胃酸分泌增加，胃蛋白酶活性也随之增强。蛋白质和肽类随后进入小肠，在小肠中，肽键被多种酶水解。这些特定的酶来源于胰腺，包括胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶和羧肽酶。水解产生的游离氨基酸和小肽混合物通过各种载体系统被运输至黏膜细胞。这些载体系统靶向特定的氨基酸、二肽和三肽，每个系统仅靶向有限范围的肽底物。吸收的肽在细胞内水解后，游离氨基酸要么通过黏膜细胞内的其他特定载体系统分泌到门静脉血液中，要么在细胞内进一步代谢。吸收的氨基酸进入肝脏，一部分被吸收利用；其余部分进入体循环，被外周组织利用。 /氨基酸/
恶性疟原虫胞内所需的氨基酸主要来源于宿主细胞血红蛋白的消化。然而，成虫血红蛋白缺少一种氨基酸——异亮氨酸，因此必须从细胞外介质中获取。……恶性疟原虫胞内吸收异亮氨酸的机制已被阐明。在生理条件下，感染成熟滋养体的恶性疟原虫的人类红细胞中异亮氨酸的转运速率约为未感染细胞的五倍。这种通量的增加是通过寄生虫在宿主细胞膜上诱导的新型通透性途径（NPPs）实现的。通过核转运蛋白（NPPs）进行的转运确保了蛋白质合成不会因异亮氨酸跨红细胞膜的通量而受到限制。异亮氨酸一旦感染红细胞，便通过一种饱和的、不依赖于ATP和Na+的系统被寄生虫吸收，该系统介导异亮氨酸与亮氨酸（从血红蛋白释放）的交换流入。放射性标记的异亮氨酸在寄生虫体内的积累则由第二种机制（高亲和力、依赖于ATP）介导，该机制可能涉及代谢和/或细胞器内的异亮氨酸浓度。

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代谢/代谢物
肝脏
支链氨基酸（BCAA）——亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸——与大多数其他必需氨基酸不同，负责其分解代谢的酶主要位于肝外组织中。每种氨基酸在支链氨基转移酶 (BCAT) 的催化下发生可逆氨基化反应，生成α-酮异己酸 (KIC，源自亮氨酸)、α-酮-β-甲基戊酸 (KMV，源自异亮氨酸) 和α-酮异戊酸 (KIV，源自缬氨酸)。这些酮酸随后在位于线粒体膜上的多酶系统——支链酮酸脱氢酶 (BCKAD) 的催化下发生不可逆氧化脱羧反应。这些氧化反应的产物进一步转化为乙酰辅酶A、丙酰辅酶A、乙酰乙酸和琥珀酰辅酶A；因此，支链氨基酸 (BCAA) 既可以生成酮，也可以生成葡萄糖。氨基酸脱氨产物一旦进入三羧酸循环（TCA循环，也称柠檬酸循环或克雷布斯循环）或糖酵解途径，其碳骨架即可用于生物合成途径，特别是葡萄糖和脂肪的合成。氨基酸的碳骨架最终生成葡萄糖还是脂肪，取决于它进入这些途径的位置。如果它们以乙酰辅酶A的形式进入，则只能生成脂肪或酮体。然而，其他氨基酸的碳骨架可以通过某种方式进入代谢途径，使其碳原子可用于糖异生。这是氨基酸经典营养学分类的基础，该分类将氨基酸分为生酮氨基酸和生糖氨基酸（即能够生成酮体[或脂肪]或葡萄糖的氨基酸）。一些氨基酸在降解时会同时产生这两种产物，因此被认为是生酮氨基酸和生糖氨基酸。/氨基酸/
在之前报道的两例男性智力障碍病例中发现了HSD17B10基因突变。在一名幸存者（SV）中发现了一个c.776G>C点突变，而在另一名死亡病例（SF）中发现了一个强效的c.419C>T突变，该病例中羟类固醇（17β）脱氢酶10（HSD10）活性无法检测。患者SF中突变型HSD10（R130C）和患者SV中突变型HSD10（E249Q）的蛋白水平约为正常对照组HSD10的一半。E249Q突变似乎影响了HSD10亚基之间的相互作用，使其转变为一种变构调节酶。该突变酶催化异源异源酮的NAD+氧化，Hill系数约为1.3。在底物浓度较低的情况下，HSD10 (E249Q) 无法催化 2-甲基-3-羟基丁酰辅酶A的脱氢反应以及异基因异戊烯醇酮（γ-氨基丁酸A型受体的正调节因子）的氧化反应。神经甾类激素稳态对正常的认知发育至关重要，越来越多的证据表明，单独阻断异亮氨酸的分解代谢通常不会导致发育障碍。这些发现支持了以下理论：神经甾类激素代谢失衡可能是与羟类固醇(17β)脱氢酶10缺乏相关的神经功能障碍的主要原因。HSD17B10基因位于X染色体Xp11.2区域，该区域与X连锁智力障碍高度相关。该基因编码HSD10，一种多功能线粒体酶，在神经活性甾类激素的代谢和异亮氨酸的降解中发挥着至关重要的作用。 HSD17B10 基因由六个外显子和五个内含子组成。其第五个外显子是一个可变剪接外显子，导致大脑中存在多种 HSD17B10 mRNA 亚型。一个沉默突变 (c.605C→A) 和三个错义突变 (c.395C→G; c.419C→T; c.771A→G) 分别导致 X 连锁智力障碍、舞蹈手足徐动症和行为异常 (MRXS10) 以及羟酰辅酶A脱氢酶 II 缺乏症……
人类 10 型 17β-羟类固醇脱氢酶 (HSD) 是一种位于线粒体的同源四聚体蛋白。该酶以前也被称为短链 L-3-羟酰辅酶A脱氢酶 (SCHSD)。这种NAD(H)依赖性脱氢酶对支链脂肪酸和异亮氨酸的代谢至关重要……
肝脏
L-异亮氨酸从胃肠道吸收并运输到组织。它在肝脏和肌肉中代谢。它是一种必需氨基酸，必须从食物中获取。

毒性概述
（适用于缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸）
这组必需氨基酸已被鉴定为支链氨基酸（BCAA）。由于人体无法合成这种碳原子排列，因此这些氨基酸必须从膳食中摄取。这三种化合物的分解代谢均始于肌肉，产生NADH和FADH2，它们可用于生成ATP。这三种氨基酸的分解代谢在前两步中使用相同的酶。每种氨基酸的第一步都是转氨反应，使用相同的BCAA氨基转移酶，以α-酮戊二酸为胺受体。该反应生成三种不同的α-酮酸，它们被相同的支链α-酮酸脱氢酶氧化，生成三种不同的辅酶A衍生物。随后，代谢途径发生分支，产生许多中间产物。缬氨酸的主要产物是丙酰辅酶A，它是琥珀酰辅酶A的生糖前体。异亮氨酸的分解代谢最终产生乙酰辅酶A和丙酰辅酶A；因此，异亮氨酸既是生糖物质又是生酮物质。亮氨酸产生乙酰辅酶A和乙酰乙酰辅酶A，因此严格来说是一种生酮物质。许多遗传性疾病与支链氨基酸（BCAA）的分解代谢异常有关。最常见的缺陷是支链α-酮酸脱氢酶缺乏。由于三种氨基酸各只有一种脱氢酶，因此所有三种α-酮酸都会积累并随尿液排出。这种情况被称为枫糖尿症，因为患者的尿液具有特征性的枫糖浆气味。这些病例通常伴有严重的智力障碍。遗憾的是，由于这些是必需氨基酸，因此不能在饮食中严格限制其摄入量。最终，患者寿命较短，并伴有发育异常。主要的神经系统问题是由于中枢神经系统髓鞘形成不良所致。支链氨基酸（BCAA）已被证实会与其他大中性氨基酸（LNAA，尤其是色氨酸和酪氨酸）竞争膜转运。尽管BCAA并非神经递质的直接前体，但它们会影响某些LNAA跨越血脑屏障的转运，从而影响中枢神经系统中某些神经递质的浓度。
……高亮氨酸饮食会抑制低蛋白饮食喂养的大鼠的生长，而补充异亮氨酸和缬氨酸可以预防这种生长抑制。
L-异亮氨酸通常被认为在膳食水平下是安全的。高剂量可能会导致易感人群出现高氨血症。它是一种必需营养素，在正常膳食水平下不被认为有毒。

[1]. l-Isoleucine Administration Alleviates DSS-Induced Colitis by Regulating TLR4/MyD88/NF-κB Pathway in Rats. Front Immunol. 2022 Jan 11;12:817583.

治疗用途
蛋白质或支链氨基酸（BCAA）混合物，在某些情况下，单独使用BCAA，已被用于治疗多种代谢紊乱。这些氨基酸因其能减少大脑对芳香族氨基酸的摄取，并提高慢性肝病和肝性脑病患者体内低循环BCAA水平而备受关注。它们也用于脓毒症和其他异常患者的肠外营养。
/实验治疗/ 肝硬化患者的上消化道出血死亡率和发病率都很高。出血后分解代谢被认为部分是由于血红蛋白生物学价值低，而血红蛋白缺乏必需氨基酸异亮氨酸。本研究旨在探讨模拟上消化道出血对肝硬化患者代谢的影响以及静脉输注异亮氨酸的疗效。在常规门静脉造影中，采用多导管技术定量分析了门静脉引流的内脏器官（包括肝脏、肌肉和肾脏）的蛋白质动力学。16名代谢稳定的患者在隔夜禁食后，每4小时接受一次模拟血红蛋白的氨基酸溶液胃内输注。随后，他们被随机分配到生理盐水组或异亮氨酸组，并接受稳定同位素混合物（L-[环-2H5]苯丙氨酸、L-[环-2H4]酪氨酸和L-[环-2H2]酪氨酸）的输注，以测量器官蛋白质动力学。模拟出血导致低异亮氨酸血症，异亮氨酸输注可缓解该症状。出血期间输注异亮氨酸导致肝脏和肌肉中苯丙氨酸净平衡为正值，而肾脏和门静脉引流的内脏器官的蛋白质动力学未受影响。对照组未观察到显著效果……

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药效学
它们为体内其他必需生化物质的合成提供原料，其中一些用于产生能量、刺激大脑高级功能，并帮助您保持清醒。

L-异亮氨酸是一种必需的支链氨基酸，参与血红蛋白合成、血糖调节和能量代谢。它可用作营养补充剂，也可用作细胞培养和代谢研究的研究工具。它不是药物。

C6H13NO2

131.1729

131.094

73-32-5

34464-35-2

6306

Waxy, shiny, rhombic leaflets from alcohol
Crystals

1.0±0.1 g/cm3

225.8±23.0 °C at 760 mmHg

284 °C (decomposes) ; 285.5 °C

90.3±22.6 °C

0.0±0.9 mmHg at 25°C

1.463

0.73

63.32

2

3

3

9

103

2

O([H])C([C@]([H])([C@@]([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])C([H])([H])[H])N([H])[H])=O

AGPKZVBTJJNPAG-WHFBIAKZSA-N

InChI=1S/C6H13NO2/c1-3-4(2)5(7)6(8)9/h4-5H,3,7H2,1-2H3,(H,8,9)/t4-,5-/m0/s1

(2S,3S)-2-amino-3-methylpentanoic acid

2934.99.9001

Powder      -20°C    3 years

                     4°C     2 years

In solvent   -80°C    6 months

                  -20°C    1 month

Room temperature (This product is stable at ambient temperature for a few days during ordinary shipping and time spent in Customs)

H2O : ~25 mg/mL (~190.59 mM)

配方 1 中的溶解度: 10 mg/mL (76.24 mM) in PBS (这些助溶剂从左到右依次添加，逐一添加), 澄清溶液; 超声助溶。

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请根据您的实验动物和给药方式选择适当的溶解配方/方案：
1、请先配制澄清的储备液(如：用DMSO配置50 或 100 mg/mL母液(储备液));
2、取适量母液，按从左到右的顺序依次添加助溶剂，澄清后再加入下一助溶剂。以 下列配方为例说明 (注意此配方只用于说明，并不一定代表此产品 的实际溶解配方):
10% DMSO → 40% PEG300 → 5% Tween-80 → 45% ddH2O (或 saline);
假设最终工作液的体积为 1 mL, 浓度为5 mg/mL: 取 100 μL 50 mg/mL 的澄清 DMSO 储备液加到 400 μL PEG300 中，混合均匀/澄清；向上述体系中加入50 μL Tween-80，混合均匀/澄清；然后继续加入450 μL ddH2O (或 saline)定容至 1 mL；
3、溶剂前显示的百分比是指该溶剂在最终溶液/工作液中的体积所占比例;
4、 如产品在配制过程中出现沉淀/析出，可通过加热(≤50℃)或超声的方式助溶;
5、为保证最佳实验结果，工作液请现配现用！
6、如不确定怎么将母液配置成体内动物实验的工作液，请查看说明书或联系我们;
7、 以上所有助溶剂都可在 Invivochem.cn网站购买。