作者 | 刘洵
单位 | 兴宁市人民医院
在我们身体这座奇妙的 “微观宇宙” 中,每一个细微之处都蕴含着生命的奥秘。在对抗疾病与维持健康的漫长征程里,有众多默默守护健康的 “小卫士”。
谷胱甘肽还原酶便是其中极为关键的一员,它与多种疾病相关,对研究健康机制意义非凡。
近年来,科学家对其关注度持续攀升,因其在氧化还原平衡和解毒等生理过程中扮演关键角色,为攻克众多疾病提供了新的方向和可能。
谷胱甘肽还原酶(GR)是一种精巧的细胞内酶,宛如微观世界里精心打造的 “分子机器”。它由特定排列的氨基酸构成独特的三维结构,(如图1)赋予其特殊功能。
这种酶主要存在于细胞质和线粒体中,这两个区域是细胞生化反应的核心地带,关乎能量产生与众多重要生理过程。
图1 谷胱甘肽还原酶结构图
抗氧化 “大师”:
1、守护细胞免受氧化侵袭
我们的身体时刻面临氧化威胁。细胞代谢如同繁忙的工厂运作,会产生自由基等强氧化性
“破坏分子”。这些自由基如同 “微型炸弹”,攻击细胞内的脂质、蛋白质和 DNA 等生物分子。
细胞膜脂质受损会改变其通透性,蛋白质失活影响细胞功能,DNA 损伤可能引发基因突变。而谷胱甘肽还原酶是细胞的 “守护天使”,与谷胱甘肽(GSH)组成强大的抗氧化防线。
在抗氧化过程中,GSH 变为氧化型谷胱甘肽(GSSG),谷胱甘肽还原酶利用 NADPH 的能量,将 GSSG 还原为 GSH,使 GSH 能持续对抗自由基,保护细胞免受氧化损伤。
2、维持氧化还原平衡
细胞内的氧化还原平衡如同一座天平,谷胱甘肽还原酶就是重要的
“平衡砝码”。它通过调节谷胱甘肽的氧化还原状态,确保细胞内生化反应在适宜的氧化还原环境中进行。一旦平衡被打破,代谢就会紊乱。
比如疾病状态下,谷胱甘肽还原酶活性受影响,氧化还原失衡,细胞就更容易遭受氧化损伤,病情也会加重。因此,谷胱甘肽还原酶在维持细胞内氧化还原稳态、信号转导、外源性物质代谢及硫醇平衡方面发挥重要作用。[1]
解毒 “能手”:
1、清除体内有害物质
我们的身体每天接触各种有害物质,如药物、污染物、食品添加剂等,它们在体内代谢产生有毒中间产物。
谷胱甘肽还原酶如同专业的 “清洁部队”,通过维持谷胱甘肽活性,使其与有毒物质结合,转化为低毒或无毒物质后排出体外,保持身体内部环境的清洁。
2、守护肝脏健康
肝脏是身体的
“解毒工厂”,承担繁重的解毒任务。谷胱甘肽还原酶在肝脏中扮演关键角色。当我们饮酒或服药时,它能增强肝脏解毒能力,保护肝脏免受毒素损害。
若其活性不足,肝脏易受损伤,比如长期饮酒,酒精代谢产生的自由基过多,超出谷胱甘肽还原酶和谷胱甘肽的解毒能力,就易引发酒精性肝病。
且有文献指出,若发生 HBV相关性肝病后血清GR呈高表达,血清GR水平变化与HBV相关性肝病患者病情严重程度有关,且血清GR检测可有效提高对此病症的诊断水平[2]。
谷胱甘肽还原酶与健康和疾病的关系:
谷胱甘肽还原酶与衰老
衰老与氧化损伤的积累密切相关。随着年龄增长,谷胱甘肽还原酶活性降低,细胞的抗氧化防御能力减弱。
自由基大量攻击细胞,导致皮肤出现皱纹、松弛等衰老迹象,这是皮肤细胞长期受自由基攻击,而谷胱甘肽还原酶等抗氧化系统功能下降的结果。
谷胱甘肽还原酶与疾病:
1、心血管疾病
在心血管系统中,氧化应激是动脉粥样硬化等心血管疾病的重要因素。自由基增多会攻击血管内皮细胞,引发炎症,促使脂质沉积形成动脉粥样硬化斑块。
谷胱甘肽还原酶活性降低会削弱抗氧化能力,使血管更易受氧化损伤,增加心血管疾病发病风险。
有研究指出,高血压伴冠脉病变患者GR水平升高,性别、 吸烟史、GR是高血压患者发生冠脉病变的独立影响因素,GR对高血压患者发生冠脉病变具有一定的辅助诊断价值[3]。
2、癌症
癌症的发生发展与氧化还原状态有关。癌细胞具有较高氧化应激水平,它们会改变谷胱甘肽还原酶活性来增强自身抗氧化能力,逃避免疫系统攻击和化疗药物杀伤。
不少文献表明[4-6],谷胱甘肽还原酶与多种癌症具有某些相关性。因此,研究谷胱甘肽还原酶在癌症中的作用,对开发新的癌症治疗方法意义重大。
3、神经退行性疾病
在阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病中,氧化应激起重要作用。
大脑神经元对氧化损伤敏感,谷胱甘肽还原酶等抗氧化酶活性降低时,自由基积累攻击神经元细胞,导致神经元功能受损,进而引发神经退行性疾病。
健康的饮食:
1、摄入富含抗氧化物质的食物
多吃新鲜蔬菜和水果,如菠菜、西兰花富含维生素 C、E 和类胡萝卜素等抗氧化物质,与谷胱甘肽还原酶协同抗氧化。蓝莓、草莓等也有类似功效。
洋葱、大蒜等含硫食物有助于维持谷胱甘肽水平,间接支持谷胱甘肽还原酶功能。
2、合理摄入蛋白质
蛋白质是谷胱甘肽还原酶的
“建筑材料”。摄入足够的优质蛋白质对维持其合成和活性至关重要。瘦肉、鱼类、豆类、蛋类等都是优质蛋白质的良好来源。
规律的生活方式:
1、适量运动
适量运动可促进血液循环和代谢功能,维持细胞内氧化还原平衡,提高谷胱甘肽还原酶活性。有氧运动如跑步、游泳、骑自行车等,还能减少体内脂肪堆积,降低自由基产生。
2、充足睡眠
睡眠是身体修复和调整的重要时期。在睡眠中,身体维持细胞内氧化还原平衡。长期睡眠不足会增加氧化应激,影响谷胱甘肽还原酶活性,所以要保证充足睡眠时间。
谷胱甘肽还原酶虽微小,却在抗氧化、解毒和维持身体正常功能方面发挥着巨大作用。
了解它与健康的关系,通过健康生活方式维持其活性,对我们保持健康、预防疾病和延缓衰老意义非凡。我们应重视这些身体内的 “小卫士”,守护自身健康。
参考文献
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编辑:李玲 审校:陈雪礼