谷胱甘肽

大家好,谷胱甘肽,报告者：于淼05生物技术（3）班,谷胱甘肽,谷胱甘肽(glfftathione)是由Hopkins发现并命名，1929年Hopkins及Kendall等各自独立的发现其为含有甘氨酸的三肽。谷胱甘肽化学名为：N-(N-L-r-Glutamyl-L-cysteninyl)glycine，即N(N-L-r-谷氨酰-L-半胱氨酰)甘氨酸。谷胱甘肽可分为还原型谷胱甘肽(reducedglutathione，GSH)和氧化型谷胱甘肽(oxidizidedglutathione，GSSG)。,GSH的理化特性,谷胱甘肽分子量为30733，熔点189193(分解)，晶体是无色透明细长柱状(板状)，等电点(PI)为593，成品见光易分解，易氧化，,谷胱甘肽分子中有一特殊的6-肽键，即由谷氨酸的6-COOH与半胱氨酸的a-NH：缩合而成，这样的肽键与蛋白质分子中的一个氨基酸中Q-COOH和另一个氨基酸中-NH2失水缩合而成的肽键显然不同。,由于谷胱甘肽中含有一个活泼的巯基极易被氧化，2分子还原型谷胱甘肽(简称GSH)，脱氢以二硫键-S-S-)相连便成为氧化型的谷胱甘肽(简称GSSG)，所以谷胱甘肽可分为氧化型和还原型两大类，在生物体中起重要功能作用的是还原型谷胱甘肽。,GSH在自然界中的分布,谷胱甘肽广泛分布于自然界的生物体中(Wierzbicka等，1989)，主要存在于酵母、动物肝脏、肌肉、血液中，许多植物，如蔬菜、豆类、谷物、薯类、菇类及细菌中也含有一定量的谷胱甘肽。,在动物细胞中还原型谷胱甘肽水平达5mmolL，而氧化型仅为01mmolL，细胞内高水平的GSH对动物机体维持正常机能是十分重要的。据测定，谷胱甘肽在末加工的肉中含量是50200mgkg在新鲜水果和蔬菜中的含量是50150mgkg，干燥酵母中含有约15的谷胱甘肽，在乳制品、谷物和熟食品中含量较低。,GSH的代谢过程,谷胱甘肽在体内的代谢过程现已基本清楚。进入血液循环的GSH可被一些组织直接吸收入细胞，也可被组织细胞膜上的r-谷氨酰转肽酶(rGT)降解为r-谷氨酰氨基酸(氨基酸来自细胞外液中的游离氨基酸)和半胱氨酰甘氨酸，而后被二肽酶降解为半胱氨酸和甘氨酸或以二肽的形式转运到细胞内后再被降解为半胱氨酸和甘氨酸。,大多数哺乳动物的肾、肝脏、小肠、肺组织中有较高的r-GT和二肽酶活性，它们是清除循环系统中GSH的主要器官。在细胞内，GSH的组成氨基酸在r-谷氨酰环化转移酶、r-谷氨酰半胱氨酸合成酶、谷胱甘肽合成酶催化下生成谷胱甘肽。GSH的合成通过其自身对r-谷氨酰半胱氨酸合成酶的反馈抑制来调控。肝脏是体内合成GSH的主要场所。,细胞内的谷胱甘肽在谷胱甘肽硫转移酶(GST)的催化下，可与细胞内外产生的活性亲电子基、有机氢过氧化物(x)结合成GSH-S-复合物，经一系列反应生成N-乙酰-Cys-(x)后运出细胞而排出体外。GSH清除细胞内自由基、过氧化物、ROOH的同时，2分子的GSH转变为GSSG，GSSG在谷胱甘肽还原酶(GR)作用下南NADPH供氢还原为GSH。上述反应形成r-谷氨酰循环。由于猪肾脏中的r-GT与肝脏中的r_GT活力比较低，因此对于猪，肝脏和胆管分支在GSH周转中起重要作用。,细胞内的谷胱甘肽在谷胱甘肽硫转移酶(GST)的催化下，可与细胞内外产生的活性亲电子基、有机氢过氧化物(x)结合成GSH-S-复合物，经一系列反应生成N-乙酰-Cys-(x)后运出细胞而排出体外。,GSH清除细胞内自由基、过氧化物、ROOH的同时，2分子的GSH转变为GSSG，GSSG在谷胱甘肽还原酶(GR)作用下南NADPH供氢还原为GSH。上述反应形成r-谷氨酰循环。由于猪肾脏中的r-GT与肝脏中的r_GT活力比较低，因此对于猪，肝脏和胆管分支在GSH周转中起重要作用。,GSH的生物学功能,（1）谷胱甘肽的生理功能十分广泛，其主要功能有：清除自由基、过氧化物、重金属及黄曲霉毒素等毒物；,(2)参与氨基酸(谷氨酰氨、半胱氨酸及其它中性氨基酸)的转运；,(3)利于铁的吸收、硒的吸收、钙的吸收，谷胱甘肽还可以使饲料中的过氧化脂肪酸在吸收时或吸收后恢复为正常的脂肪；,(4)保护胃肠道黏膜上皮，防止因炎症、局部缺血、氧化物质等对肠黏膜的损伤；,(5)贮存并提供其组成氨基酸(1尤其是半胱氧酸)；(6)参与蛋白质和DNA的合成;,(7)作为还原物质，利于维生素E、维生素c的还原，维持巯基酶活性，并可作为甘油醛磷酸脱氢酶的辅基，也是乙二醛酶、磷酸丙糖脱氢酶的辅酶；,(8)谷胱甘肽在免疫系统抗感染和炎症反应中发挥着重要作用，它对于淋巴细胞增殖及正常功能的发挥起着重要的作用；,(9)参与胰岛素的代谢，一降低雌激素、前列腺素、白细胞三烯的活性；(10)作为抗癌、抗肿瘤及治疗艾滋病的辅助药物。,还原型谷胱甘肽,分子式C10H18O6N3S结构式,还原型谷胱甘肽(Reduced Glutathione Sodjum:GSH),是人类细胞中自然合成的一种三肽,由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸组成,含有疏基(-SH),广泛分布于人体各器官内,对维持细胞生物功能,保护细胞膜的完整性有着重要作用,1 它是甘油醛磷酸脱氢酶的辅基,又是乙二醛酶及丙糖脱氢酶的辅酶,参与体内三羧酸循环及糖代谢,并能激活多种酶,从而促进糖、脂肪和蛋白质代谢.,2 可通过巯基与体内的自由基结合,可直接使自由基还原,使之转化成容易代谢的酸类物质从而加速自由基的排泄.3 对贫血、中毒或组织炎症造成的全身或局部低氧血症患者,可减轻细胞损伤,促进修复.,4 通过转甲基及转丙基反应,GSH还能保护肝脏正常功能,国外在GSH治疗多系统、多脏器病损特别是肝、肾损害及其糖尿病辅助治疗方面报道较多,还原型谷胱甘肽对HBsAg(+)患者抗结核药所致肝损害的预防和治疗效果.方法112例住院HBsAg(+)初治浸润型肺结核随机分为两组,均以2HRZE(S)/4HR方案抗结核治疗,治疗组于强化期加用还原型谷胱甘肽.对照组出现肝损害时加用还原型谷胱甘肽.结果治疗组62例,发生可逆性中度转氨酶增高10例(16.1),经停肝损药物后转氨酶降至正常.对照组50例,发生可逆性中度转氨酶增高19例(38.0),两组有显著性差异(P0.05).对照组中19例加用还原型谷胱甘肽治疗后,11例转氨酶降至正常,8例无效,经停肝损药物后转氨酶降至正常.肝损发生前后应用还原型谷胱甘肽的无效率无显著性差异(P0.05).结论肺结核合并HBsAg(+)患者抗结核治疗中预防性应用还原型谷胱甘肽治疗可减少药物性肝损害的发生, 但与出现肝损应用还原型谷胱甘肽治疗对比无效率无显著性差异.,2 还原型谷胱甘肽治疗老年糖尿病合并脂肪肝的价值.方法 64例老年糖尿病合并脂肪肝随机分为2组,均在饮食治疗基础上口服降糖药物和常规护肝治疗;治疗组加用还原型谷胱甘肽1200mg*d-1,静脉点滴4周.观察治疗前后血清谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)指标,同时比较治疗前后肝脏B超影像学改变.结果治疗组28例,显效22例 (78.6),有效2例(7.1),无效4例 (14.3),总有效率85.7;对照组36例,总有效率55.6,两组总有效率比较有显著差异(P0.01).疗程结束后,治疗组血清ALT、AST、TG均较治疗前明显降低(P0.01 );对照组仅ALT降低,两组总有效率比较差异显著(P0.01).两组治疗前后血清TC均无明显变化.结论还原型谷胱甘肽做为老年糖尿病合并脂肪肝的辅助治疗,具有较高价值.,3 还原型谷胱甘肽治疗酒精性肝病的临床效果.方法:63例患者随机分成治疗组33例,对照组30例,治疗组应用还原型谷胱甘肽,对照组应用极化液,疗程1个月.结果:治疗组临床症状和肝功能指标的恢复明显优于对照组:结论:还原型谷胱甘肽治疗酒精性肝病疗效肯定.,4 还原型谷胱甘肽在血液肿瘤化疗中对肝脏的保护作用.方法住院患者随机分为治疗组和对照组,检测化疗前后肝功能指标,比较化疗后两组肝功能指标变化情况.结果化疗后,治疗组丙氨酸转氨酶(ALT)、天冬氨酸转氨酶(AST)、总胆红素平均值明显低于对照组,差异有统计学意义(P0.05);两组间接胆红素、血清总蛋白、白蛋白比较差异无统计学意义(P0.05).结论还原型谷胱甘肽可用于血液肿瘤化疗过程中,对肝脏有保护作用.,5 还原型谷胱甘肽治疗药物性急性肾损害的临床疗效。方法 将66例因肾毒性药物所致急性肾损害患者随机分为2组，观察组(38例)用还原型谷胱甘肽治疗，每日用量1200mg，静脉滴注，1次d，2-4周；对照组(28例)用复方氨基酸9AA(肾安)治疗，250mld，静脉滴注，1次d，2-4周。2组其他治疗相同。结果 2组中对急性肾衰总有效率分别为95和59(P005)；对尿蛋白、尿2-微球蛋白、血尿总有效率分别为83、89、89和45、36、54(P005)。结论 还原型谷胱甘肽治疗药物性急性肾损害有明显的疗效。,6 还原型谷胱甘肽对乳鼠心肌细胞缺氧/复氧(A/R)损伤的影响。方法 建立心肌细胞A/R损伤模型，随机分为组：A组，正常对照组；B组，单纯缺氧/复氧(A/R低氧2h，复氧1h)组；C、D、E组为还原型谷胱甘肽处理组，加入还原型谷胱甘肽(GSH)分别使其终浓度为40、80、160 mg/L，后A/R。于复氧后测定各组培养液中乳酸脱氢酶(LDH)变化及细胞内丙二醛(MDA)含量和细胞存活率。结果 与正常组相比，单纯低氧/复氧组LDH漏出量、MDA水平显著升高(P0.01)，细胞存活率显著降低(P0.01)。与缺氧/复氧组比较，各谷胱甘肽处理组上述变化明显减轻(P0.05)。结论 还原型谷胱甘肽对乳鼠心肌细胞A/R损伤具有保护作用，并具有浓度依赖性。,7 还原型GSH的SH基能参与体内氧化还原反应，并兼解毒以及若干重要酶系统的赋活作用。故对维持晶状体的正常代谢十分重要。1966年小口等人首先用GSH治疗老年性白内障获良效。.主要药理GSH能维持岛晶状体透明性。GSH的SH基可维持一些酶活性。有阻止可溶性蛋白质变成不溶性蛋白。晶状体混浊与酪氨酸等代谢异常形成醌体有关。SH基可阻止醌体形成。,8 还原性谷胱甘肽在老年非小细胞肺癌(NSCLC)患者放射治疗中的保护作用。方法采用临床对照试验，比较还原性谷胱甘肽和安慰剂运用对2组放疗患者不良反应的发生有无差异。结果白细胞下降率试验组为14.2，对照为47.6，有显著性差异(P0.05)；放射性食管炎发生率2组亦有显著性差异(P0.05)；放射性肺炎发生率2组相比无显著性差异；显效率亦无显著性差异。结论还原性谷胱甘肽在老年非小细胞肺癌患者放射治疗中白细胞的下降和放射性食管炎的发生有保护作用，并且不影响放疗的效果。,9 分析由脑CT证实的脑出血病人480例,比较前三年与后三年急性肾功能衰竭的发生率有无差异,以提高广大医务人员对脑出血后由于脱水剂的应用所致的急性肾功能衰竭的认识.方法利用本院于19982004年收集480例脑出血病例进行前后三年急性肾功能衰竭发生率作1比较.结果前三年未用还原型谷胱甘肽谷胱甘肽急性肾功能衰竭发生率9.6%,后三年在同样治疗过程中加用还原型谷胱甘肽谷胱甘肽,其急性肾功能衰竭发生率为0.8%.结论脑出血病人在用脱水剂同时加用还原性谷胱甘肽治疗,可以减少急性肾功能衰竭的发生率.10 还原性谷胱甘肽与缺血再灌注损伤保护,大蒜是水果、蔬菜中含硒丰富的少数蔬菜中的一种。硒是谷胱甘肽过氧化物酶的重要组成，这种酶能够催化还原型谷胱甘肽变成氧化型谷胱甘肽；同时使有毒的过氧化物还原成无害的羟基化合物，并使过氧化氢分解。另一方面，还能清除体内极为有害的自由基，从而保护了细胞膜的结构及其功能。因此，近年来许多日本学者都认为，常吃大蒜可以延年益寿。又谷胱甘肽对恶性肿瘤有杀灭作用，对致癌物质产生化学抑制作用。因而，对预防其它各种癌症也有特殊作用。当体内的