线粒体中长链脂肪酸的氧化过程
左旋肉碱作为一种关键的生物分子，主要在肝脏内合成，同时肾脏也参与其合成过程。这种物质通过血液循环被运输到需要脂肪酸供能的组织中，尤其是心肌和骨骼肌等关键器官。
对能量代谢的调控作用
左旋肉碱通过调节酰基CoA与CoA的平衡比例，对能量代谢过程起到重要的调控作用。
其他细胞内的代谢功能
左旋肉碱在体外实验中展现出直接的抗氧化特性。研究数据表明，人类和动物体内的左旋肉碱浓度会随着年龄的增长而逐渐降低。在啮齿动物的早期临床研究中，高剂量的左旋肉碱补充能够逆转与年龄相关的肝细胞线粒体功能退化，但同时也观察到肝细胞线粒体氧化水平的增加。在大鼠模型中，补充左旋肉碱有效改善了与年龄相关的骨骼肌和心肌线粒体功能下降。然而，这些效果是否同样适用于人类，目前尚无定论。
人体内可以通过赖氨酸和蛋氨酸进行多步骤的左旋肉碱合成。
➤ 有科学证据指出，当饮食中赖氨酸的摄入量过高时，会促进内源性左旋肉碱的合成。然而，无论是饮食中肉碱的摄入量还是肾脏的重吸收作用，都不会显著影响左旋肉碱的内源性合成速率，即使在严格素食者的群体中（他们的饮食中肉碱含量极少），体内左旋肉碱的合成速率估计为1.2μmol/kg·d。
➤ 研究发现，低肉碱饮食者的左旋肉碱生物利用度要高于高肉碱（如常规红肉）饮食者（66％-86％对比54％-72％）。而口服左旋肉碱补充剂的生物利用度则相对较低，仅在5%-25%的范围内。
➤ 那些未被肠道吸收的左旋肉碱，会被肠道内的细菌进行分解。
➤ 大约95%的游离左旋肉碱能够被肾脏重吸收，因此肉碱的日常排泄量通常较低。但在某些特定情况下，如高脂低碳饮食、高蛋白饮食、怀孕期间以及某些特殊疾病（如原发性系统性肉碱缺乏症）等，肉碱的排泄量会增加。当使用口服补充剂后，血液中左旋肉碱的浓度会上升，导致肾脏重吸收达到饱和状态，进而使得尿液中排泄的左旋肉碱量增加。
在未出现代谢紊乱的健康人群中，通常不会出现左旋肉碱缺乏的情况，因为大多数人能够通过自身合成来满足左旋肉碱的需求。尽管大部分饮食中的肉碱来源于动物产品，但即使是严格的素食者，也没有发现肉碱缺乏的迹象。
左旋肉碱通常作为辅助药物使用，并不能替代标准的治疗方法。口服左旋肉碱的生物利用度相对较低，而静脉注射则可能导致代谢产物的快速排出，例如，静脉注射2g的左旋肉碱中，大约90%会在12-24小时内通过尿液排出，只有少量能够被骨骼肌吸收。
● 根据一项Meta分析，与安慰剂相比，补充左旋肉碱能够改善胰岛素抵抗的状况。
● 然而，另外四项随机安慰剂对照试验的Meta分析表明，乙酰基左旋肉碱（ALCAR）无法改善2型糖尿病患者的空腹血糖水平及糖化血红蛋白浓度。
● 另一项涉及16个试验的Meta分析显示，ALCAR虽然能够降低空腹血糖和糖化血红蛋白浓度，但对胰岛素抵抗没有显著影响。
● 在一项双盲随机安慰剂对照试验中，每日补充ALCAR对血压、血脂、肾功能以及糖尿病相关指标均无显著影响。
● Meta分析结果还显示，心梗患者使用左旋肉碱能够降低全因死亡率和室性心律失常的发生风险，但对随后发生的心肌梗死或心力衰竭的风险没有显著影响。
● 对17项涉及1625位心衰患者的随机安慰剂对照试验进行Meta分析发现，口服左旋肉碱（剂量为1.5-6g/d，持续时间为7天至3年）能够显著改善心脏功能的多项指标，但对全因死亡率没有显著影响。
终末期肾病
● 血透的终末期肾病患者常常缺乏左旋肉碱，这会导致肌肉无力、疲劳、贫血等症状。对31项涉及1734例终末期肾病患者随机对照试验的Meta分析表明，口服或静脉补充左旋肉碱能够降低C反应蛋白的水平。
● 美国国家肾脏基金会并不建议对接受透析的患者常规使用左旋肉碱，但在特定情况下，如透析期间出现的持续性肌肉痉挛、低血压、严重疲劳、骨骼肌无力或肌病、心肌病和贫血等，可以考虑使用。
● FDA批准使用左旋肉碱（剂量为10-20 mg/kg体重，缓慢推注）来治疗患有左旋肉碱缺乏症的血液透析终末期肾病患者。
抑郁
● 12项随机对照试验的Meta分析显示，其中9项研究表明，与安慰剂相比，ALCAR（剂量为3g/d，持续时间为8周）能够减轻抑郁症状；另外3项研究比较了ALCAR与抗抑郁药，发现两者在治疗抑郁症状方面具有同等效果。
其他
● ALCAR在预防和治疗化疗引起的周围神经病变方面的效果尚不明确，因为相关试验的结果存在矛盾，需要进一步的研究来验证。
● 大型试验发现，与安慰剂相比，ALCAR对阿尔茨海默病导致的认知能力下降效果甚微或没有效果，但有汇总分析表明其对某些总体衡量指标有所改善。
● 有限的证据显示，与安慰剂相比，ALCAR能够降低肝性脑病患者血液中的氨浓度。
● Meta分析表明，左旋肉碱或ALCAR对癌症相关疲劳水平没有显著影响。
● 左旋肉碱和ALCAR是否能够在男性不育症的治疗中发挥作用，仍需要大规模临床试验来提供更多证据。
● 健身爱好者倾向于使用左旋肉碱补充剂，这通常基于一些小型且质量较低的研究。但在高质量的研究中，并未发现左旋肉碱能够改善有氧或无氧运动表现。
一般来说，左旋肉碱具有良好的耐受性。目前没有关于高剂量左旋肉碱摄入导致毒性的报道。补充左旋肉碱可能会引起轻微的胃肠道不适，如恶心、呕吐、腹部绞痛和腹泻。有报道称，在某些阿尔茨海默病患者中，补充左旋肉碱会增加躁动的发生。目前，尚缺乏关于孕妇和哺乳期妇女补充ALCAR安全性的长期研究。
编译自：L-Carnitine