硫辛酸：簡單的分子，強大的功能，以及極易混淆的名稱
硫辛酸結構簡單，是辛酸的6位和8位氫原子被巯基取代的産物，所以中文稱為硫辛酸。英文以前稱為thioctic acid，現在為了與其它含硫化合物區分，統一稱為lipoic acid（LA）。不過，這個詞含有詞頭“lipo”(脂肪)，所以很容易被翻譯軟件弄錯，需要注意。同樣，lipoyl是硫辛酰基，也經常被翻譯成脂酰基。
硫辛酸（氧化型）
硫辛酸也叫α-硫辛酸。這個描述很奇怪，但事實如此。這個“α”既不是指其旋光性，也不是指其氧化還原類型，隻是為了與其氧化産物（β-硫辛酸）對應。β-硫辛酸有四種異構體，見下圖。
β-硫辛酸是硫辛酸的氧化産物
硫辛酸的6位碳原子連接了四個不同基團，所以具有手性。生物體能夠利用作為輔因子的是R（+）對映體（RLA）。硫辛酸的兩個巯基中間隔了一個亞甲基，所以能形成二硫鍵，産生一個五元環。這種形式稱為氧化型硫辛酸。不形成二硫鍵的開鍊形式稱為還原型或二氫硫辛酸（DHLA）。通常說的硫辛酸可以泛指氧化型與還原型，也可以特指氧化型。硫辛酸常與蛋白質中特定賴氨酸側鍊相連，稱為硫辛酰胺（lipoamide）。
硫辛酸的不同形式
在生化反應中，硫辛酸最主要的功能是作為酰基載體，參與α-酮酸脫羧反應。其6位的巯基可以運載α-酮酸脫羧後産生的酰基，與輔酶A相似。其實反應的最後步驟就是将這個酰基再轉移給輔酶A。糖代謝中的丙酮酸脫氫酶，還有三羧酸循環中的α-酮戊二酸脫氫酶都是這樣。在丙酮酸脫氫酶複合體中，E2分子中賴氨酸側鍊和硫辛酰胺一起構成一條“手臂”，在電荷的推動下攜帶中間産物（乙酰基）移動，最後生成乙酰輔酶A。α-酮戊二酸脫氫酶的反應機制與之類似。這兩個反應所在的代謝途徑是人體能量代謝的中心環節，所以硫辛酸是不可或缺的。
α-酮戊二酸脫羧反應
硫辛酸可以作為氧化還原載體，所以也具有抗氧化能力。目前有許多相關研究和報道，但在臨床應用上的結論并不一緻。據維基百科報道，“截至2015年，除德國之外，靜脈注射硫辛酸在世界任何地方均未獲批用于糖尿病神經病變”。有研究認為低濃度硫辛酸可以有效防止自由基損傷，但高濃度反而加劇損傷。這可能是因為硫辛酸是雙巯基化合物，可以分别與兩個自由基反應，生成雙自由基，然後發生自由基湮滅。這也正好可以解釋不同濃度的效果差異。所以說，硫辛酸是一種很有潛力的候選藥物，但并不建議正常人随意大量服用。如果希望治療某種疾病，應該先咨詢醫生。
硫辛酸是酵母和一些微生物的生長因子，但人體可以在線粒體中合成，所以它不是維生素，隻是一種輔因子。合成硫辛酸所用的底物是脂肪酸合成酶合成的辛酸。首先由辛酰基轉移酶将辛酸從酰基載體蛋白轉移到硫辛酰基結構域蛋白的賴氨酸側鍊氨基上。然後由硫辛酰基合成酶催化，通過一種“自由基SAM”機制，用兩個巯基取代辛酸上的兩個氫原子。
這個反應是一種自由基機制，SAM用于産生自由基，而不是提供巯基。合成硫辛酸消耗的兩個巯基來自鐵硫簇。反應完成後，新合成的硫辛酸是附着在蛋白質上的，隻有當這個蛋白被降解後，才會釋放出遊離的硫辛酸，被其它酶利用。所以說，硫辛酸是輔基，不是輔酶。
參考文獻：
Gerreke Ph. Biewenga, Jan de Jong, and Aalt Bast. Lipoic Acid Favors Thiolsulfinate Formation after Hypochlorous Acid Scavenging: A Study with Lipoic Acid Derivatives. Archives of Biochemistry And Biophysics. Vol. 312, No. 1, July, pp. 114-120, 1994.
Joseph T Jarrett. The biosynthesis of thiol- and thioether-containing cofactors and secondary metabolites catalyzed by radical S-adenosylmethionine enzymes. J Biol Chem. 2015 Feb 13;290(7):3972-9.
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