酪氨酸硝基化导致细胞功能损伤的病理生理机制及防治措施
SIRT1的生理作用及调控机制的研究进展_王晓凯

·综述·SIRT1的生理作用及调控机制的研究进展王晓凯张志成孙天胜沉默信息调节因子2(silent information regulator2,Sir2)相关酶类,是一种高度保守的NAD+依赖的蛋白去乙酰化酶类。
Sir2在基因沉默、基因组稳定性、细胞寿命以及代谢调节上具有必不可少的作用。
Ivy等率先从酵母中分离并鉴定出Sir2基因[1]。
随后在研究线虫和果蝇时也发现Sir2基因家族参与调节细胞寿命过程[2]。
2000年从哺乳动物方面鉴定与Sir2同源的一个蛋白质家族,统一称为Sirtuin(SIRT)[3],又称抗衰老酶。
哺乳动物有7个Sir2同源基因[4]。
Sirtuin进化得比较保守,在人类中有个不同的Sirtuin蛋白,分别命名为SIRT1 7[5]。
以人类为例,与Sir2同源的人cDNA序列:SIRT1、SIRT2、SIRT3、SIRT4、SIRT5、SIRT6、SIRT7,它们分别定位于第10、19、11、12、6、19、17号染色体上,无论在结构和功能上都与Sir2保持着较高的同源性,其中SIRT1与酵母菌Sir2同源性最高[6]。
SIRT1与多种信号传导通路(Wnt、Notch等)中的头蛋白盒转录因子(forkhead-box transcription factors,FOXO)1/3/4、c-myc、NF-κB、IGFBP1、p300、p53等蛋白相互作用,参与神经保护、细胞衰老凋亡、糖脂类代谢、炎症氧化应激反应等过程,发挥其对基因的调控功能。
鉴于SIRT1的上述功能,引起各学科研究人员的广泛关注。
本文对SIRT1的近期研究结果作一综述。
一、分布1.基因水平:SIRT1首先于1999年在人体内被发现,该基因定位于人类染色体10q21.3,基因组序列长度(在69644427 69678147)约为33.72kb,无剪接变异,具有高度保守性。
cDNA序列包含长约2.4kb的ORF(open reading frame),有9个外显子,编码747个氨基酸,翻译后蛋白质相对分子量约81.7kDa[7]。
肝损伤时的抗氧化防御机制

一、前言肝脏是人体最大的实质性器官,执行大量的新陈代谢的功能,是药物和其他异物如杀虫剂主要的代谢器官。
这些功能的实行需要线粒体中很多的有氧代谢来提供足够量的三磷酸腺苷(ATP)。
然而,这种代谢过程可不断产生一些氧化活性物质(reactive oxygen species,ROS)。
除此之外,药物的代谢和炎症时细胞的损伤能明显地增加细胞与器官氧化应激的负担。
本篇重点讨论活性氧和过氧化硝酸盐的形成,介绍不同细胞和血管腔隙中抗氧化系统,并分析肝脏中过多的氧化应激所产生的不良后果。
二、活化氧和氮的中间产物氧分子可以通过一个电子的转移生成超氧化物(O2-),过氧化氢(H2O2),羟自由基(OH.),然后可以生成水。
超氧化物不稳定,可在超氧化物歧化酶的作用下快速生成过氧化氢和单价氧分子,以及另一个ROS。
然而,在一氧化氮中,超氧化物易跟一氧化氮反映,生成过(氧化)亚硝酸盐。
过(氧化)亚硝酸盐生成的比率取决于一氧化氮和超氧化物(一级动力学)的浓度,这个反应倾向于扩散控制。
在生物体内,由于二氧化碳和碳酸氢根的普遍存在,过(氧化)亚硝酸盐根二氧化碳快速反应,生成反应中间体,这些中间体是可以高效的氧化和硝化的物质。
除此之外,过(氧化)亚硝酸盐可以经过质子化生成过氧乙酸,过氧乙酸是很强的氧化剂。
过氧化氢可以与过渡态金属发生氧化还原反应,生成羟基(芬顿反应)。
然而,如果吞噬细胞释放髓过氧化物酶(myeloperoxidase,MPO),次氯酸就会产生,次氯酸也是一种强力氧化剂。
除了一些被发现的活性中间体,一些次要的自由基也可以形成,如烷基、过氧自由基和烷氧自由基。
一般而言,在反应中,次要的自由基反应活性低且有更多的选择性。
在机体中,这些活性氧和氮的形成和浓度的稳定取决于很多因素,包括:前体的形成率,解毒反应,酸碱度和过渡金属的可利用性。
三、细胞内和血管中氧化剂的来源1.线粒体所有的肝细胞和脉管产生的主要的初始氧化活性物质就是超氧化物和过氧化氢。
蛋白质酪氨酸硝化和细胞信号转导

白质 酪氨 酸发 生硝 基 化 作 用 生 成 3硝 基 酪 氨 酸 (一 一 3
nt — rs e 3N 。这 种 蛋 白质 酪氨 酸 硝 化 被 认 iot oi , 一T) r y n
结构 和生 物 效应 的改 变 。在 病 理 条件 下 , 白质 硝 蛋
化可代表从 N O的生理信号转导到氧化损伤和疾病
维普资讯
生 理科 学进 展 2 0 0 7年 第 3 8卷第 4期
蛋 白质 酪 氨 酸 硝化 和 细 胞信 号 转 导 术
卢乃 浩 高平 章 高 中洪
( 中 科 技 大 学 化 学 与 化 工系 , 汉 4 0 7 ) 华 武 30 4
摘 要 蛋 白质 硝基 酪氨 酸作 为 一氧化 氮 ( O) 生的蛋 白质 翻译 后修 饰产 物 , 认 为是许 多生理和 N 衍 被 病理 条件 下 的生物标 志 物 。本文 综述 了蛋 白质 酪 氨酸 硝化 可 以作 为信 号调 节元 件 与 已知 的信 号途 径 相 关 , 括 N 蛋 白质 酪氨 酸激 酶 、 包 O、 丝裂原 激活 蛋 白激 酶 、 一 巴细胞 、 录 因子 N —B、 a 等 。 T淋 转 FK C “ 同 时也论证 了蛋 白质 酪 氨酸硝 化作 为信 号 转 导元件 的 可能性 。
( y 呻, y3 发 生 了选择 性 硝化 作 用 , 而 导致 了 / Tr r ) 进
iO N S构 象 发生 变 化 , 并影 响 了酶催 化 N O生 成 的活
性表 达 , 样就 问 接地证 明 3 N 这 一 T与 N 的信号 转 O
Байду номын сангаас
、
蛋 白质 酪氨 酸硝化 和 细胞信 号 转导
发生 的转 变 。也有 人研究 了败血 症病 人 的骨骼 肌 巾
nitrotyrosine表达-概述说明以及解释

nitrotyrosine表达-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以根据所研究的主题来进行写作。
在这篇长文中,主题是关于nitrotyrosine(硝基酪氨酸)的表达。
因此,在概述部分,可以对nitrotyrosine进行简要介绍,并说明其重要性和研究的背景。
概述部分的内容可以按照以下方向展开:硝基酪氨酸(nitrotyrosine)是一种重要的生化标志物,在细胞内和体内发挥着重要的生物学功能。
它是由哺乳动物生物体中的亚硝酸盐与酪氨酸之间的反应所形成的一种化合物。
这一反应通常发生在氧化氮(nitric oxide)和单质氧的作用下,这种反应也广泛存在于各种生物体内。
近年来,越来越多的研究表明,硝基酪氨酸在许多疾病的发生和发展过程中起到了重要的作用。
例如,在心血管疾病、中风、神经退行性疾病以及肿瘤等疾病中,硝基酪氨酸的水平都会显著增加。
这些研究结果表明,硝基酪氨酸可能作为一种潜在的生物标志物,用于疾病的诊断和治疗。
然而,目前对于硝基酪氨酸的表达机制以及其在各种疾病中的具体作用机制仍然知之甚少。
因此,进一步的研究对于揭示硝基酪氨酸的生物学功能以及其与疾病的关联具有重要意义。
本文将对硝基酪氨酸的表达进行深入的研究,探究其调控机制以及与各种生理和病理过程的关系。
通过这项研究,我们希望能够深入了解硝基酪氨酸的生物学功能,为相关疾病的治疗和预防提供新的思路和方法。
总之,本文将通过对硝基酪氨酸表达的研究,探讨其在生物学和医学领域中的重要性,并对其未来的研究方向进行展望。
通过这项研究,我们有望为相关疾病的早期诊断和治疗提供新的途径,为人类的健康做出更大的贡献。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下信息:文章结构部分是对整篇文章进行概述和组织安排的部分,可以简要介绍文章的各个章节和内容安排。
本文的结构如下:第一部分是引言,包括概述、文章结构和目的。
在概述部分,可以介绍nitrotyrosine的定义、背景和重要性。
反映机体氧化应激状态的重要标志物——硝基酪氨酸

反映机体氧化应激状态的重要标志物——硝基酪氨酸
据今天新闻说,检测体液中反映机体氧化应激状态的重要标志物——硝基酪氨酸,为评价航天员在轨健康状态提供客观依据。
分⼦式C9H11NO3,分⼦量181.19。
是蛋⽩质的组分之⼀,天然品为L-型。
属⾮必需氨基酸。
能溶于⽔。
在342~344℃时分解。
分⼦中酚羟基邻位易发⽣化学反应,与重氮苯磺酸偶联得橙红⾊物质,与硝酸发⽣硝基化反应呈黄⾊;现已⽤于酪氨酸或含酪氨酸残基的肽和蛋⽩质的定性颜⾊反应;也易于碘化并⽤于合成甲状腺素的前体。
如以放射性碘131、碘125等取代则可为放射性同位素标记肽和蛋⽩质的简易⼿段。
⽣物体内活性氧的⽣成与清除处于动态平衡状态,当各种因素打破这⼀平衡⽽导致活性氧浓度超过⽣理限度时就会损伤⽣物⼤分⼦,包括脂质过氧化、DNA的氧化损伤、蛋⽩质的氧化和单糖氧化等。
活性氧对蛋⽩质的作⽤包括修饰氨基酸,使肽链断裂,形成蛋⽩质的交联聚合物,改变构像和免疫原性等五个⽅⾯。
⽬前对于蛋⽩质氧化损伤的检测指标主要有两个,分别是蛋⽩羰基⽣成(羰基化)和⼆酪氨酸的⽣成(蛋⽩质中酪氨酸硝基化)。
空间飞⾏环境中航天员所遇到的各种应激,如缺氧、电离辐射和失重等都可以导致细胞内活性氧的产⽣,从⽽引起机体的氧化损伤。
许多实验证实失重会增加机体氧化应激⽔平。
近年来,微重⼒条件下神经细胞的⽣物学效应越来越受到⼈们的关注。
⽬前科学家在研究微重⼒状态下活性氮⾃由基(RNS)对神经细胞蛋⽩质氧化修饰的影响。
心血管疾病中的蛋白质硝基化

综上所述,核磷蛋白(NPM)具有多种生物学功能,在细胞的生命活动中发挥重要作用。
NPM介导的细胞信号通路和NPM与肿瘤发生的关系是当前的研究热点,这些方面的研究将有助于进一步阐明NPM的生理病理作用,为相关肿瘤治疗提供新的方法和思路。
参考文献[1]HingoraniKetal.JBiolChem,2000,275(32):24451—24457[2]FaticaAetal.CurrOpinCellBiol,2002,14(3):313—318[3]YungBYetal.BiochimBiophysActa,1985,826(4):167—173[4]OkudaMetal.Cell,2000,103:127—140[5]GrisendiSetal.Nature,2005,437:147—153[6]OkuwakiMetal.FEBSLett,2001,506(3):272—276[7]SzebeniAetal.JBiolChem,2003,278(11):9107—9115[8]GaoHetal.JBiolChem,2005,280(12):10988—10996[9]ColomboEetal.NatCellBiol,2002,4:529—533[10]KorgaonkarCetal.MolCellBiol,2005,25(4):1258—1271[11]MaiguelDAetal.MolCellBiol,2004,24(9):3703—3711[12]LiJetal.JBiolChem,2004,279(40):41275—41279[13]KondoTetal.Oncogene,1997,15:1275—1281[14]AhnJYetal.MolCell,2005,18(4):435—445[15]PangQetal.JBiolChem,2003,278(43):41709—41717[16]AminHMetal.Oncogene,2004,23:5426—5434[17]ChiarleRetal.Blood,2003,101(5):1919—1927[18]FaliniBetal.NEnglJMed,2005,352:254—266文章编号:1000-1336(2006)03-0247-04心血管疾病中的蛋白质硝基化李早高中洪(华中科技大学化学系,武汉430074)摘要:蛋白质硝基化一般是指蛋白质中的酪氨酸硝基化成3-硝基酪氨酸,是与氧化应激密切相关的蛋白质翻译后修饰。
职业病防治试题含答案

职业病防治题目及答案一、单选题【答题说明:每一道试题下面有A、B、C、D、E五个备选答案,从中选择一个最佳备选答案】1.某男性锅炉操作工,在一个通风不良条件下,连续工作3~4小时,突然感到头痛,头晕等症状。
患者面色潮红,口唇呈樱桃红色,具有呼吸加快等表现。
可疑何种毒物中毒(D )A.二硫化碳B.二氧化碳C.硫化氢D.一氧化碳E.氮氧化物2.在夏季施用有机磷农药时,出现恶心、呕吐、腹痛、腹泻、视力模糊等症状,在急诊室进行处理时,首选措施是( A )A.使用阿托品B.使用解磷定C.吸氧D.人工呼吸E.输液3.在工农业生产中常见的单纯窒息性气体有(E )A.氮气B.甲烷C.CO2D.水蒸气E.以上都是4.铅的毒作用机制都有哪些( A )A.血卟啉代谢障碍,抑制ALAD和血红素合成酶B.对红细胞的破坏,形成点彩红细胞,抑制ATP酶,使红细胞膜脆性增加,发生溶血。
C.使大脑皮层出现兴奋抑制和功能紊乱,皮层-内脏调节障碍D.直接作用于血管,导致血管痉挛E.损害肾脏近曲小管。
10.氰化氢致机体中毒的主要特点是( C )A.和血液中Hb结合,影响O2的运输B.血液中O2的饱和,能被组织利用C.抑制体内多种酶的活性,阻断细胞内电子传递,引起细胞内窒息D.在血液内与血红蛋白结合为硫血红蛋白E.以上都是11.在工农业生产中常见的化学性窒息性气体有(E )A.CO、CO2B.甲烷、氮气C.水蒸气、氰化物D.硫化氰、甲烷E.CO、氰化物、硫化氢12.驱铅治疗的首选药物( B )。
A.亚硝酸钠B.依地酸二钠钙C.阿托品D.美蓝E.青霉胺13.在生产条件下,苯的氨基硝基化合物以下列哪种形式存在于空气中( B )。
A.气溶胶B.粉尘或蒸气C.烟、雾D.粉尘和烟E.以上都不是20.影响毒物经皮吸收的因素( E )。
A.毒物的脂溶性B.毒物的浓度和粘稠度C.接触的皮肤部位、面积D.外界气温、气湿E.以上都是21.在生产条件下毒物进入人体主要途径是( D )。
蛋白质酪氨酸硝基化与糖尿病关系的研究进展

蛋 白质 酪氨 酸硝 基 化 与糖 尿 病 关 系 的 研 究 进 展
马 邵, 叶 青
( 东大学 医学院 , 东济 南 20 1 ) 山 山 502
[ 关键词 ] 糖尿病 ; 氧化 亚硝 酸阴离子 ; 白质硝基化 过 蛋 [ 中图分类号] R 8 . 57 1 【 文献标识码 ] A [ 文章 编号] 10 - 6 2 0 )70 1 - 0 22 X( 09 0 -150 6 3 粒体的病理损伤 J 。
基 酪氨酸水平关系密切 。另外有人对 1 非糖 尿病患者和 3例
而硝化发生在 3位。酪氨酸硝基化时 , 羟基的 p a值降低 2 K
~
1 3例 2型糖尿病 患者尸 体的胰 岛进 行培 养 和功能 研究 , 发
3个单位 。在生理 p H条 件下 , 电荷会在 含硝基酪 氨酸 负
现2 型糖尿病胰 岛的胰岛素分泌水平明显下降 , 基酪氨酸 硝
2 蛋 白质 酪 氨 酸 硝 基 化 与 糖尿 病 的 关 系
目 , 前 糖尿病发 病机制仍未完全阐明。近年来大量研 究
认为氧化应激或硝化应 激时产 生的蛋 白质 酪氨酸 硝基化 损 伤与胰 岛 B细胞功 能损伤 、 岛素结构的改变和功 能障碍 之 胰 间存在密切关系 。近年来 , 于蛋 白质酪氨酸硝基化与糖 尿 关 病发病关系的研究进展迅速 , 现综 述如下 。
(N ) R S 是引起氧化应 激 和硝化应激 的主要原 因。R S的形 N
进一 步鉴别 , 发现这些胰岛硝基 酪氨酸阳性细胞是 B 细胞或
巨噬 细胞 。从糖尿病 N D小 鼠胰岛分离 的绝大部分 1细胞 O 3 硝基酪氨 酸检测阳性 , 对照 的 B L / A B c小 鼠胰岛内几乎没有
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
酪氨酸硝基化导致细胞功能损伤的病理生理机制及防治措施东南大学附属中大医院麻醉科吴琼景亮南京 210009在全身炎症反应和感染性休克等病理条件下,炎性介质在激活NOS产生过量NO的同时还通过其他细胞途径增加O2-的产生。
由于NO 与O2-反应的速度是正常状态下超氧化物歧化酶与O2-反应速度的3倍,使得NO首先捕捉O2-以极快的反应速度生成多种活性氧(O2-、HO-、H2O2、 ONOO-等)和活性氮(NO-、NO2-、N2O3等),这些产物除了造成氧化损伤外,还可与蛋白质酪氨酸残基或游离酪氨酸发生硝化反应,生成稳定的代谢产物3-硝基酪氨酸(3-nitrotyrosine,3-NT)。
由于正常人体血浆酪氨酸浓度大约为100 mol/L,这就为体内酪氨酸的硝基化提供了可能性。
酪氨酸硝基化后使体内多种有重要功能的酶/蛋白功能受损或活性下降,损伤线粒体、DNA,抑制酪氨酸磷酸化,诱导细胞的凋亡和死亡。
本文就酪氨酸硝基化的产生原因、对组织细胞功能的损伤及防治措施作一简略介绍。
一、酪氨酸硝基化的产生来源正常生理条件下,组织细胞中活性氧(ROS)/活性氮(RNS)的生成与清除的平衡取决各种抗氧化物质和酶的浓度。
但多种病理状态下这种生物平衡被打破,体内RNS/ROS生成增加,抗氧化物质活性下降。
RNS/ROS的大量产生可以直接损伤蛋白质、核酸和脂质等生物大分子,而ROS与RNS相互反应可以产生更强的毒性效应,即酪氨酸的硝基化。
一般认为导致酪氨酸硝基化有如下几个来源:1、过氧亚硝基阴离子(peroxynitrite,ONOO-) 依赖的途径:O2-与NO在体内迅速反应形成ONOO-,ONOO-及其质子化形成的共轭酸ONOOH具有很强的氧化和硝基化作用,可以通过金属离子或金属蛋白(如Cu/Zn-SOD)的催化作用下与Fe3+活性中心反应形成中间产物(oxo-Fe4+)和NO2,NO2与酪氨酸的芳香环结合生成3-NT或者与酪氨酸直接反应,第一步生成酪氨酰自由基(TYR.)和NO2,NO2与TYR.基团结合形成终产物——3-NT。
体外实验也证实,ONOO-确实可以使组织蛋白质发生硝基化反应,经ONOO-处理的细胞中,硝基化蛋白质的含量明显增高。
2、非ONOO-依赖的途径,其中包括:①过氧化物酶(Heme Peroxidase)依赖途径:在体内,过氧化物酶(包括髓过氧化物酶,辣根过氧化物酶,嗜酸粒细胞过氧化物酶等)能催化H2O2 和Cl-反应生成HOCl, NO2-可被HOCl氧化生成NO2Cl和NO2使酪氨酸发生硝基化反应;还能使亚硝酸盐和酪氨酸同时被氧化,分别生成NO2-和酪氨酰自由基(Tyr。
),后两者继续反应生成3-NT[1]。
②铜/锌-过氧化物歧化酶(Cu/Zn-SOD)催化途径:尽管不同的SOD有明显的保护作用,可是它也有产生强氧化物质的能力,导致细胞组织的损伤。
近来的研究显示,在生理性PH范围内,Cu/Zn-SOD可以作为一种过氧化物酶。
当体内HCO3¯大量存在时,Cu/ Zn-SOD能催化亚硝酸盐/ H2O2生成•NO2和CO3¯,后两者继续氧化和硝化酪氨酸残基,生成多种酪氨酸衍生物,包括3-NT。
③过氧化氢酶(Catalase)依赖途径:,叠氮化钠(NaN3)是过氧化氢酶的抑制剂,但在过氧化氢酶和H2O2共同存在时又是NO供体,发生氧化反应引起酪氨酸硝基化。
在体外试验中发现,叠氮化物(azide)/ H2O2共存在时过氧化氢酶能够使牛血清白蛋白的酪氨酸残基或游离酪氨酸硝基化。
④血红蛋白催化(Hemoglobin)途径:血红蛋白是红细胞的主要组成部分,在生理状态下是一种ONOO¯的清除剂。
然而,Grzelak等[2]研究发现用亚硝酸盐/H2O2培养的人血红蛋白诱导自身硝基化并且硝化了牛血清白蛋白。
假如,血红蛋白具有过氧化物酶的活性并通过类似过氧化物酶的机制使酪酸硝基化,那么它的这种催化特性对血循环中蛋白质硝基化是非常重要的,目前尚未进行这方面的研究。
二、3-NT的检测在应激和炎症等病理条件下,多种组织(如肺,肝脏,血管内皮等)中可以检测到3-NT 的存在,后者的生成与定位可反映体内酪氨酸硝基化的产生与分布。
分析法、免疫反应法和两者结合的方法被用于定性、定位和定量检测3-NT。
①分析法:包括高性能液体色谱法(HPLC),气体色谱/质光谱测定法(GC/MS)和液体色谱/质光谱测定法(LC/MS),主要用于定量分析酪氨酸硝基化.Zhu 等[3]已成功地使用HPLC的方法定量测定ARDS患者肺组织中3-NT(约400-500pmol/mg protein)。
②免疫反应方法:包括免疫组织化学(Immunohistochemistry), 酶联免疫吸附(ELISA)免疫细胞化学(Immunocytochemistry)和Western Blot的方法,主要用于定性/定位检测酪氨酸硝基化。
用Immunohistochemistry 的方法,Nagata等[4]在内毒素诱导的急性肺损伤研究中检测到肺组织3-NT的阳性信号主要分布在肺泡巨噬细胞、肺泡上皮细胞;在ARDS患者的支气管肺泡灌洗液中,Sittipunt等[5]用Immunocytochemistry和ELISA的方法同时检测到3-NT的存在;Bermejo等[6]在LPS诱导感染性休克的大鼠模型中,用Western Blot的方法在血管组织匀浆中检测到酪氨酸硝基化蛋白表达明显升高。
三、酪氨酸硝基化导致细胞功能损伤的机制研究发现,人类的多种疾病如动脉粥样硬化、ALI/ARDS、感染性休克、缺血-再灌注损伤、帕金森症、肾器官移植排斥、慢性肾衰竭等均与酪氨酸硝基化有关。
目前,酪氨酸硝基化在疾病发生中可能的作用如下:①体内许多有重要功能的酶或蛋白被硝基化后,结构发生改变并且功能受损/活性下降,很可能与组织细胞损伤关系密切。
Mn-SOD是一种线粒体抗氧化酶,能够清除过多的氧化应激产物如O2-,在人类同种异体肾移植慢性排斥的研究中发现,肾小管上皮细胞中Mn-SOD表达与对照组相比增加,而Mn-SOD的Try-34被硝基化后,酶活性明显下降,失去对上皮细胞的保护作用。
肺表面活性物质相关蛋白A(SP-A)是肺泡Ⅱ型上皮细胞合成分泌的表面活性物质,能够抑制内毒素刺激巨噬细胞分泌的IL-1及TNF并防止肺水肿、肺萎陷。
Zhu等 [7]在对ALI/ARDS患者肺水的研究中提出ONOO-和TNM使SP-A 发生硝基化,使SP-A上述的功能受到抑制,很可能是ALI/ARDS发病机制之一。
②血管内皮细胞除了作为血管屏障,还能够合成并释放多种体液因子,在调节血流动力学、血细胞黏附和血管张力中发挥重要作用,内皮细胞破坏或功能障碍,血管屏障丧失,通透性增加,而且一些内皮细胞依赖的调节机制也失常。
环前列腺素合酶(PGI2)由内皮细胞产生,具有抗血栓形成、抗增生和舒张血管的作用。
Zou 等[8]在动脉粥样硬化和缺血再灌注的牛冠状动脉中发现,PGI2被硝基化后,失去上述活性,导致前列腺素H2(PGH2)蓄积,可能引起血管痉挛并促进了血小板聚集和血栓形成。
③线粒体内有重要功能的物质如Mn-SOD、细胞色素C、电压依赖的阴离子通道、ATP酶和琥珀酰CoA等硝基化后,抑制呼吸链的传递,使线粒体的ATP 合成减少,导致细胞内能量耗竭[9],从而影响细胞的功能甚至凋亡和坏死。
Murata等[10]提出游离3-NT通过诱导H2O2的产生介导DNA损伤,影响蛋白质的转录合成,导致细胞功能受损。
④酪氨酸磷酸化在细胞信号传到中有重要的调节作用,抑制酪氨酸磷酸化也可以损伤细胞功能。
蛋白酪氨酸激酶参与调节细胞增生、分化和免疫系统信号传导过程,多种具有酪氨酸激酶活性的受体的胞浆内段都含有酪氨酸残基,该残基磷酸化后方能介导信号传递,而酪氨酸残基硝基化后抑制了其磷酸化,导致信号过程的失控,引起炎症反应和疾病。
免疫过程中,Ag/TCR/CD3复合物激活的最早的细胞内信号通路是由蛋白酪氨酸激酶介导的酪氨酸磷酸化,Brito 等[11]用健康志愿者的T淋巴细胞和ONOO¯做体外试验,证实ONOO¯使淋巴细胞中的酪氨酸残基硝基化,抑制了它们的磷酸化反应,剂量依赖性地抑制T淋巴细胞的增殖和活化,导致免疫系统功能失调。
可见,酪氨酸硝基化很可能通过抑制酶/蛋白功能、损伤线粒体/DNA等一种或多种途径损伤组织细胞,成为多种疾病的发生和发展中的一种新机制。
四、防治酪氨酸硝基化的可能途径1、使用NOS抑制剂减少NO的产生。
如应用糖皮质激素、一些细胞因子(IL-4、IL-8、IL-10、TGF-β等)抑制或阻断iNOS的表达,减少NO的生成。
亚甲兰系氧化还原剂,本为解毒药物,临床主要用于治疗硝酸盐、醌类、硝基苯等引起的高铁血红蛋白血症及治疗氰化物中毒,近年来证实,亚甲兰尚具有抑制iNOS表达及捕捉NO的功能、抑制内毒素诱导的TNF-α合成、抑制氧自由基等作用。
2、使用抗氧化剂或ONOO¯的捕捉剂。
如维生素E(生育酚)、维生素C(抗坏血酸)、尿酸、谷光甘肽是机体抗氧化系统的重要组成部分,N-乙酰-5-甲氧基色胺,又称褪黑激素,是松果体分泌的一种吲哚类物质,属于广谱的活性氧和活性氮的清除剂。
相同剂量下的抗氧化作用是维生素C、维生素E的数倍,能抑制诱导型一氧化氮合酶(iNOS)的表达,降低黄嘌呤氧化酶和髓过氧化物酶的活性[12],同时也能抑制由ONOO¯引起的酪氨酸硝基化[13]。
3、催化ONOO¯的降解,使之成为无害的硝酸盐。
研究中发现加入铁卟啉化合物至溶液中能减少ONOO-的存在时间,继而产生的显著的离子分布移位,使ONOO-趋于转化成硝酸盐。
由于卟啉化合物具有使ONOO--高度异构化的特征,其与金属离子的复合物可望成为降解ONOO-的临床用药。
在肠源性休克的大鼠模型上[14],铁卟啉化合物(FeTMP)治疗组大鼠肠道ONOO-的标志物3-NT的量明显减少,组织中P蛋白和ICAM-1的表达减少,生存率提高。
近两年,一种新型的ONOO-分解催化剂—FP-15问世,Bianchi[15]等人发现FP-15可明显减少ONOO-的毒性,降低心肌缺血再灌注损伤的心肌梗死范围并能降低反应性充血。
五、小结综上所述,在体内,酪氨酸硝基化途径不是唯一的,而且可能不是相互独立而是同时发生。
基于生物体的复杂性,对于每种疾病,很可能必须分别地探讨酪氨酸硝基化在其中的作用。
与此同时,体内硝基化的机制仍然在研究中并且存在很多争议,并期望能找到一种直接抑制酪氨酸硝基化的方法,对于治疗相关疾病开辟一条新的途径。