噻唑烷酸提高肝組織谷胱甘肽含量及其機(jī)制的研究.pdf

1、人體不可避免的會(huì)受到不同毒物和藥物的傷害，這些外源毒物和藥物在體內(nèi)經(jīng)肝臟Ⅰ相和Ⅱ相代謝酶水解產(chǎn)生大量自由基和活性中間體。許多重要生命現(xiàn)象及疾病的發(fā)生都與活性中間體的產(chǎn)生有關(guān)，如機(jī)體的氧化與衰老、肝臟病變等。正常生理?xiàng)l件下，機(jī)體會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)機(jī)制來對(duì)抗活性中間體的損傷，使活性中間體和自由基在產(chǎn)生不斷的同時(shí)也被不斷的清除，維持機(jī)體平衡。但是，如果活性中間代謝物在體內(nèi)過度積累，就會(huì)造成機(jī)體防御功能紊亂。肝臟是體內(nèi)藥物代謝的主要場(chǎng)所，更易受到活性代

2、謝物的損傷。外源性藥物、毒物是引發(fā)肝臟疾病的主要原因，因此備受重視。
　　 細(xì)胞內(nèi)的谷胱甘肽(L-y-glutamyl-L-cysteinylglycine，GSH)是一種特殊的低分子量含巰基化合物，在機(jī)體防御系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用。谷胱甘肽分為氧化型和還原型兩種形式，在谷胱甘肽過氧化物酶和谷胱甘肽還原酶的作用下，兩種形式之間可以互相轉(zhuǎn)化。谷胱甘肽既可以通過直接釋放巰基基團(tuán)起到解毒的作用，也可以作為谷胱甘肽過氧化物酶(glutat

3、hione peroxidase，GPx)和谷胱甘肽-S轉(zhuǎn)移酶(glutathione S-transferase，GST)的底物來間接地發(fā)揮作用。細(xì)胞內(nèi)谷胱甘肽的過度消耗會(huì)引起多種連鎖反應(yīng)，如細(xì)胞凋亡，氧化還原狀態(tài)改變，組織功能異常，甚至?xí)T發(fā)多種疾病，如心臟病，肝臟疾病，癌癥等。如何維持谷胱甘肽含量穩(wěn)定對(duì)于保護(hù)細(xì)胞免受外源藥物損傷至關(guān)重要。
　　 研究表明，維持谷胱甘肽動(dòng)態(tài)平衡有兩種方式，包括從其組成氨基酸開始的從頭合成途徑

4、和在GPx參與下的GSH代償性合成途徑。其中從頭合成途徑是細(xì)胞維持GSH含量穩(wěn)定的主要途徑。GSH的從頭合成途徑主要依靠?jī)蓚€(gè)酶的催化，谷氨酰-L-半胱氨酸連接酶(glutamyl-L-cysteine ligase GCL)和GSH合成酶，GCL是GSH合成的限速酶，GCL酶活的調(diào)節(jié)可在基因轉(zhuǎn)錄水平、轉(zhuǎn)錄后水平、翻譯后水平等環(huán)節(jié)。目前，提高GSH水平主要是通過提高GSH相關(guān)酶活性或誘導(dǎo)GCL表達(dá)來實(shí)現(xiàn)的。研究表明，N-乙酰半胱氨酸氨基化

5、合物，N-乙酰半胱氨酸，腺苷蛋氨酸，五味子素B，白藜蘆醇，L-2-羰基-4-噻唑啉-羧化物等化合物都是通過這種方式來增加GSH含量的。但是由于多種原因，這些化合物的使用常常受到限制，比如在體內(nèi)，L-半胱氨酸可以發(fā)生自氧化，產(chǎn)生的不溶物具有神經(jīng)毒性，NAC經(jīng)口服或靜脈注射后易被酶解等。
　　 L-半胱氨酸前體分子被證明是一種提高體內(nèi)GSH含量的關(guān)鍵化合物。本實(shí)驗(yàn)室以GlcNAc和L-半胱氨酸為底物合成了N-乙酰葡萄糖-噻唑啉-4-

6、羧酸(N-acetyl-glucosamine-thiazolidine-4(R)-carboxylic acid,GlcNAcCys)。本課題組前期研究表明GlcNAcCys作為噻唑烷酸糖衍生物，具有重要的生物功能。GlcNAcCys能夠作為L(zhǎng)-半胱氨酸前體物，通過非酶開環(huán)水解反應(yīng)釋放L-半胱氨酸。GlcNAcCys具有較強(qiáng)的還原力和清除羥自由基、超氧陰離子自由基的能力，能夠保護(hù)生物大分子(脫氧核糖，蛋白質(zhì)的脂質(zhì))免受羥自由基的氧化損

7、傷，提高APAP損傷小鼠肝臟內(nèi)巰基含量。但是，GlcNAcCy提高巰基含量的機(jī)制尚不明確。
　　 本研究以APAP誘導(dǎo)的小鼠肝損傷進(jìn)一步研究了GlcNAcCys提高肝臟巰基含量的時(shí)間-效應(yīng)關(guān)系，并以BSO耗竭肝臟GSH為模型，研究了GlcNAcCys提高GSH含量的機(jī)理。結(jié)果表明，GlcNAcCys能夠提高肝臟總巰基含量以及GSH含量，其作用存在時(shí)間-效應(yīng)關(guān)系。在BSO模型中，GlcNAcCys能提高肝臟抗氧化酶的活性，如GPx