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一起来看一看自由基好的一面吧!

发布时间:2022-09-14 22:15:22      浏览:76

机体内的自由基活性氧(reactive oxygen species,ROS)通常被认为是对人体有害的,因为它们会引发氧化应激反应,而这与许多慢性疾病的发展有关,例如癌症和心血管疾病由于ROS的高度反应性,它们可以破坏细胞中的许多重要分子,包括遗传物质DNA,从而导致炎症的发生以及增加受影响细胞转化为癌细胞的风险

然而,学过生化的人也知道,自由基对于我们机体并非一无是处。事实上,自由基也有好的一面:比如我心中的“酶神”——存在于所有生物体内催化核核苷酸转变成脱氧核苷酸的核糖核苷酸还原酶(RNR)利用活性中心的自由基催化反应;再如,由免疫或肺上皮细胞专门产生的高平的ROS可帮助机体消灭入侵到体内的细菌和病毒

现在,来自德国法兰克福歌德大学的科学家在对小鼠的研究中又发现,适度的氧自由基能降低患症的风险并减轻对遗传分子DNA的损伤。他们的研究结果发表在最新一期的美国科学院院刊(P. N. A. S.)上。

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在这里,德国科学家发现的起作用的ROS实际上就是大家熟悉的过氧化氢它在低浓度下,作为信号分子参与许多重要的信号传导功能,以调节细胞稳态。对于这些功能,所需要的过氧化氢是由一整套酶专门产生的。这种酶的代表之一是NADPH氧化酶4(Nox4)该酶存在于人体几乎所有的细胞之中,它一直在为细胞连续产生少量的过氧化氢

 通过产生过氧化氢Nox4甚至可以预防癌症的发展。他们检查了由于基因被敲除而无法产生Nox4的小鼠。当这些小鼠暴露于致癌性环境毒素(致癌物)时,它们发生肿瘤的可能性加倍。由于小鼠患上不同类型的肿瘤,例如皮肤肉瘤和结肠癌,因此研究人员怀疑Nox4对细胞健康具有根本的影响。

 进一步研究表明,Nox4通过阻止一种蛋白质磷酸酶——PP2A进入细胞核,来维持组蛋白H2A的变体——H2AX磷酸化磷酸化的H2AX被称为γH2AX这是DNA损伤识别的先决条件。其中的生化的机制是:Nox4产生的过氧化氢连续氧化蛋白激酶B(PKB)AKT,被氧化的AKTPP2A的相互作用,将PP2A困在细胞质基质而无法进入细胞核。于是,PP2A无法进入细胞核去作用在DNA损伤时发生磷酸化修饰的γH2AX。这样γH2AX才有机会在DNA损伤的区域招募各种参与修复损伤的修复酶,对损伤进行修复。若细胞缺失Nox4PP2A就很容易进入细胞核,催化γH2AX的去磷酸化,导致无法识别DNA损伤。同时,AKT失去PP2A的作用,处于磷酸化有活性的状态,不断刺激细胞增殖。两种事件的结合导致基因组不稳定并促进肿瘤形成

 要知道,每时每刻,机体内都会有DNA发生各种形式的损伤,例如双链断裂。当DNA发生损伤以后,细胞首先需要能敏感地识别到损伤,然后才能在此基础上调动修复酶进行修复,若损伤过于严重,无法修复,细胞还会激活其死亡程序,这是机体预防癌症的一项预防措施。然而,如果Nox4缺失过氧化氢就缺乏,细胞将不再识别DNA损伤突变就会积累,进而刺激癌症的形成。因此,少量的过氧化氢可以维持细胞内部的平衡,从而保护细胞免受侵害。

上述对活性氧正常生理功能的发现,让我们对于需要不需要在平时饮食中补充过量的天然的抗氧化剂有了新的认识。事实上,有关抗氧化剂补充的前瞻性随机临床试验并没有提供它们对癌症保护的证据,反而在某些研究中,抗氧化剂甚至增加了阴性结果的风险。25年前,ATBC在男性吸烟者饮食中补充抗氧化剂α-生育酚或β-胡萝卜素的试验显示,肺癌的发病率并未降低。相反,这些补品可能具有有害作用。后来在2011年,SELECT试验甚至表明,饮食中补充维生素E可以显着增加健康男性的前列腺癌风险。另外,动物实验表明,一些临床上使用的主要抗氧化剂,例如N-乙酰半胱氨酸和维生素E,可加速携带K-Ras和B-Raf突变的小鼠的肺癌发展,因此可能不适合用来治疗现有的癌症。



来自:我爱生化

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