过氧化物酶体与线粒体的氧化还原相互作用及其在疾病中的研究进展

过氧化物酶体与线粒体是活性氧调控的关键细胞器,二者相互作用维持细胞内氧化还原稳态,但其机制尚不明确。二者的相互作用异常与细胞器生物发生缺陷相关疾病、衰老及病毒感染等的发生发展相关。本文综述过氧化物酶体与线粒体在氧化还原稳态调控中的相互作用及机制研究进展,并阐述这种氧化还原相互作用异常在疾病中的作用,为深入研究过氧化物酶体与线粒体的氧化还原在疾病发生发展中的作用及疾病的诊断与治疗提供新思路。

氧乐果和吡虫啉对小麦过氧化物酶、谷胱甘肽还原酶及过氧化氢酶活性的影响

为明确常用杀虫剂对小麦抗氧化性的影响,研究了小麦幼苗期用不同浓度氧乐果和吡虫啉的营养液处理后144 h内对其过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽还原酶(GR)及过氧化氢酶(CAT)活性的影响。结果表明:用400、800和1 600 mg/L的氧乐果处理小麦幼苗后24 h,POD活性均显著降低;1 600 mg/L的氧乐果处理后6 h,其CAT活性比对照降低了32.9%;各浓度氧乐果处理后144 h,GR活性均显著降低。而用25、50和100 mg/L的吡虫啉处理小麦幼苗后144 h内,只有50mg/L处理组在12 h时的POD活性比对照升高了65.0%。杀虫剂对小麦幼苗中3种抗氧化酶活性的影响不仅与药剂种类有关,还具有一定的剂量效应与时间效应。

天然彩色棉过氧化物酶·丙二醛及硝酸还原酶的测定

以白色棉泗棉 3号为对照 ,对 2个彩色棉品种的过氧化物酶 (POD)、丙二醛 (MDA)和硝酸还原酶 (NR)进行了测定。结果表明 :整个生育期绿色棉MDA值较高 ,是棕色棉的 1.5 684倍 ,白色棉的 1.5 792倍 ;且整个生育期内绿色棉MDA值变动范围较大 ,绿色棉最大值 /最小值 =4.1785 ,而棕色棉为 2 .3 672 ,白色棉为 1.7416。 2种彩色棉MDA值的动态变化具有共同的特点 ,整个生育期内出现 2次高峰 ,分别在苗期和盛花期 ,而白色棉表现为“升—降—升”的特点。 3种棉花的POD值变化规律十分相似 ,POD含量由幼苗期到苗期有较明显的上升 ,由苗期到蕾期下降速度较快 ,蕾期之后保持相对稳定的水平 ,绿色棉幼苗期的POD值明显高于棕色棉和白色棉。从NR值的动态变化来看 ,白色棉和棕色棉 ,从幼苗期到苗期略有下降 ;而绿色棉有较大的上升 ,且绿色棉的上升幅度较大 ,绿色棉苗期叶片NR的含量是幼苗期的 2 .0 812倍。

X线对仔鼠胃组织结构及总抗氧化能力、谷胱甘肽过氧化物酶和谷胱甘肽还原酶活性的影响

目的观察X线辐射后仔鼠胃组织结构和总抗氧化能力(T-AOC)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)、谷胱甘肽还原酶(GR)的动态变化,为电离辐射防护提供实验依据。方法对160只仔鼠(出生6～7d)用不同吸收剂量(0Gy、1Gy、3Gy、5Gy、7Gy)X线进行全身辐射,分别于辐射后1d、5d、10d和20d,用比色法检测仔鼠胃组织中T-AOC、GSH-PX、GR酶活性的变化,用显微技术观察仔鼠胃组织结构的变化。结果 1Gy辐射组仔鼠胃T-AOC活性在1～20d时高于对照组,差异显著(P<0.05),GR活性在1～10d时高于对照组,差异显著(P<0.05),其他各辐射组T-AOC和GR在辐射后始终低于对照组,差异显著或极显著(P<0.05或P<0.01);1Gy辐射组仔鼠胃GSH-PX活性在辐射后1d时低于对照组,差异显著(P<0.05),以后高于对照组,差异显著(P<0.05);3Gy辐射组GSH-PX在辐射后1d时高于对照组,差异显著(P<0.05),以后始终低于对照组,差异显著或极显著(P<0.05或P<0.01);其他各辐射组GSH-PX活性始终低于对照组,差异极显著(P<0.01)。随着辐射剂量的增大,实验组仔鼠胃黏膜上皮和腺体均有不同程度的变化,上皮肿胀、空泡化、脱落,胃底腺细胞排列松散、部分降解,胃出血。结论 X线辐射影响仔鼠胃组织结构,这可能与胃抗氧化酶活性降低有关。

脱毒对苹果苗木和砧木的过氧化物酶、硝酸还原酶及蛋白质、氨基酸含量的影响

对王林、乔纳金、长富２、秋富１、Ｍ７、Ｍ２６六个苹果品种及砧木的脱毒与未脱毒苗木进行测定，结果显示，脱毒后成叶中过氧化物酶活性显著降低。王林、长富２的脱毒苗成叶内硝酸还原酶活性比对照极显著增强。王林、乔纳金、长富２三品种脱毒苗成叶中蛋白质及氨基酸含量显著降低，幼叶及嫩梢皮层中蛋白质含量显著增高。脱毒后，三个品种成叶组织提取液褐变度明显降低。

还原型谷胱甘肽对慢性肺源性心脏病急性加重期患者血中脂质过氧化物及抗氧化物酶活性的影响

目的:探讨还原型谷胱甘肽对慢性肺源性心脏病急性加重期患者血中脂质过氧化物及抗氧化物酶活性的影响。方法:检测27例健康成年人静脉血全血超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和过氧化氢酶(CAT)的活性及血浆脂质过氧化物(LPO)和丙二醛(MDA)的浓度,与慢性肺心病急性加重期组治疗前的此5项指标进行对应比较;选择68例慢性肺源性心脏病急性加重期患者,随机分成两组,试验前均监测静脉血全血SOD、GSH-Px和CAT的活性及血浆LPO和MDA的浓度以及右室压(RVP)、平均肺动脉压(mPAP)等血流动力学指标并评价心功能。试验组在给予常规治疗的同时合并给予还原型谷胱甘肽1.2 g/d,稀释后静脉滴注,疗程2周;对照组只给予常规治疗。2周后,复测上述指标,比较各组治疗前后的变化。结果:(1)肺心病急性加重期组的全血SOD、GSH-Px和CAT的活性比对照组低,而血浆LPO及MDA的浓度比对照组高(均P<0.05)。(2)还原型谷胱甘肽组试验前后比较,全血SOD、GSH-Px和CAT活性明显增高,且血浆LPO和MDA浓度明显降低(均P<0.05);而对照组则无显著变化(P>0.05)。(3)还原型谷胱甘肽组试验前后比较,PVP、mPAP均明显下降(P<0.05);而对照组无显著变化(P>0.05)。(4)还原型谷胱甘肽组心力衰竭纠正的有效率显著高于对照组(P<0.05)。结论:慢性肺源性心脏病急性加重期患者机体的抗氧化能力降低,还原型谷胱甘肽可通过提高机体的抗氧化能力,消除氧自由基和脂质过氧化物起到降低肺动脉和右心室压力、纠正心力衰竭的作用。

阴道毛滴虫硫氧还原蛋白过氧化物酶的cDNA克隆及序列分析(英文)

目的 :获取阴道毛滴虫硫氧还原蛋白过氧化物酶的cDNA克隆 ,研究其还原烷基氢过氧化物和氢过氧化物的抗氧化作用 ,以及调节由氢过氧化物介导的信号转换。 方法 :提取阴道毛滴虫的总RNA ,用λTripIEx2噬菌体载体构建cDNA表达文库 ,阳性质粒cDNA克隆进行测序 ,并用生物软件RPS Blast,NCBIBlast和ClustalW等对 6个读码框架进行序列分析。 结果 :获得一株开放阅读框为 5 88对碱基的cDNA克隆 ,推测肽链有 196个氨基酸。序列分析表明 ,该肽链与衣滴虫过氧化物氧化还原酶 (Prx1蛋白 )及人的自然杀伤增强因子B分别有 5 6 %和 6 1%的同源性 ;除了两个高度保守的半胱氨酸作用基序外 ,还有蛋白激酶C磷酸化和酪氨酸激酶磷酸化作用基序 ,N 豆蔻酰化作用位点 ,脂质运载蛋白信号位点等。 结论 :该蛋白有 >5 6 %的可能性位于胞浆 ,和典型 2 CysPrx亚家族有很高 (5 6 %～ 6 2 % )的同源性 ,很可能是其中的一个新成员。

短日照对浮萍植物中过氧化物酶和硝酸还原酶活性的影响

短日照处理引起Ｌｅｍｎａｍｉｎｏｒ的两个日长反应不同的品系，以及Ｌｅｍｎａｐａｕｃｉｃｏｓｔａｔａ６７４６中硝酸还原酶的体外活性下降。在Ｌ．ｍｉｎｏｒＧｌ和Ｌ，ｐａｕｃｉｃｏｓｔａｌａ６７４６两个短日品系中，短日照导致过氧化物酶活性和抗坏血酸含量水平增高。其抗坏血酸含量水平与过氧化物酶的活性水平具有平行增长关系。对日长不敏感的品系Ｌ．ｍｉｎｏｒＧ＿２中过氧化物酶活性在短日下呈现强烈起伏和随后的衰减。其抗坏血酸含量水平在同期表现连续下降。对两个Ｌ．ｍｉ－ｎｏｒ品系中过氧化物酶同工酶的比较表明，在不敏感品系中缺乏迁移最快的阴离子酶带，而同一酶带存在于短日照品系中，并呈现明显的被诱导变化。

炭载微过氧化物酶-11电极对O_2和H_2O_2还原的电催化性能

通过平衡吸附法将微过氧化物酶 -1 1 (MP-1 1 )沉积到活性炭上制成 MP-1 1 /C催化剂 ,利用循环伏安法、线性扫描法和旋转圆盘电极技术研究了该催化剂对 O2 和 H2 O2 的电催化还原 .结果表明 ,MP-1 1 /C对 O2和 H2 O2 的电化学还原均具有较好的催化活性 ,并且氧的还原机理与溶液 p H值有关 。

还原型谷胱甘肽对大鼠局灶性脑梗死后丙二醛、谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物歧化酶表达的影响

目的观察还原型谷胱甘肽对大鼠短暂性局灶性脑缺血时丙二醛(MDA)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)、超氧化物歧化酶(SOD)的影响。方法采用大脑中动脉线栓法制备大鼠局灶性脑缺血模型,随机分为假手术组、缺血模型组和还原型谷胱甘肽治疗组(1200 mg/kg),缺血2 h再灌注6 h后观测各组的神经行为变化,脑梗死体积,脑组织病理学变化,脑组织MDA含量和SOD、GSH-PX活性。结果还原型谷胱甘肽可以改善大鼠局灶性脑缺血引起的神经行为障碍,减少脑梗死体积(P<0.05);可以降低脑组织MDA含量,提高脑组织GSH-PX、SOD活力(P<0.05)。结论外源性谷胱甘肽可通过提高GSH-PX、SOD活力,降低MDA含量,增强机体清除自由基的能力,及减少大鼠脑组织氧自由基的堆积而发挥对脑缺血再灌注时的保护作用。

未经治疗的非小细胞肺癌并直肠腺癌患者的血清硒水平、谷胱甘肽过氧化物酶活性及血清氧化还原电位水平

血硒水平和血清谷胱甘肽过氧化物酶活性的下降与恶性肿瘤的发病有关。研究了未经治疗的非小细胞肺癌和直肠腺癌患者血清硒水平、谷胱甘肽过氧化物酶活性及氧化还原电位水平 ,并与健康个体进行了比较分析。结果发现所有患者硒和谷胱甘肽过氧化酶活性的平均水平都明显下降。然而 ,所有患者的氧化不原电位的平均水平均明显上升。本资料揭示未经治疗的癌症患者的氧化能力和抗氧化能力之间数量失衡。通过补硒来提高抗癌治疗期间的生活质量还有待未来的随机研究证实。

大分子拥挤条件下光诱导辣根过氧化物酶还原的光谱研究

稀溶液中光诱导辣根过氧化物酶(Horseradish Peroxidase,HRP)能够发生还原反应,但这一研究忽略了生物体细胞内因存在各种分子而高度拥挤的真实环境。本文采用紫外可见、荧光、同步荧光及圆二色光谱法,研究了大分子拥挤环境中光诱导HRP的还原过程及外界环境对其光还原的影响。UV-Vis光谱和同步荧光光谱结果表明,采用403nm单色光照射时,HRP在拥挤试剂葡聚糖70(Dextran70)中还原程度较好,而HRP在聚蔗糖70(Ficoll70)拥挤环境下不发生光还原反应;采用280nm单色光照射时,在拥挤试剂Dextran70和Ficoll70中HRP光还原反应程度增加,且HRP的光还原程度在Ficoll70溶液中远高于在Dextran70溶液中;光诱导HRP还原的最适温度在Dextran70和Ficoll70环境中分别为4℃和24℃;HRP在Dextran70溶液中的最佳光还原浓度是100g/L,在Ficoll70环境中HRP还原程度随着Ficoll70浓度的增加而增大;CD光谱结果表明拥挤环境中HRP被光还原后,蛋白的二级结构基本没有变化。

过氧化物还原酶I-硫氧还蛋白、超氧化物歧化酶及过氧化氢酶在大鼠肝脏缺血再灌注损伤中的表达变化

目的观察过氧化物还原酶I-硫氧还蛋白(PrxI-Trx)、超氧化物歧化酶(SOD)及过氧化氢酶(CAT)抗氧化体系在大鼠肝脏缺血再灌注损伤模型中的表达变化,探讨其在抗氧化应激反应中的作用。方法通过无损伤血管夹钳夹通往大鼠肝左叶、肝中叶的血管和胆管蒂,30 min后松开血管夹,制造大鼠70%肝脏缺血再灌注损伤模型。损伤再灌注6h后取血和肝脏。全自动生化分析仪测丙氨酸氨基转移酶(ALT)含量。HE法观察大鼠肝脏形态学改变。采用RT-PCR的方法观察在肝脏缺血再灌注损伤中PrxI-Trx、SOD、CAT氧化还原体系mRNA水平的表达变化。采用Western blotting测定PrxI、SOD和CAT的蛋白表达水平。结果与对照组相比,血清中ALT水平和HE结果均显示肝脏缺血再灌注损伤组大鼠肝细胞明显受损。PrxI-Trx、SOD和CAT的mRNA水平明显升高。同时,PrxI、SOD和CAT的蛋白表达水平也明显升高。结论 PrxI-Trx、SOD和CAT在肝脏缺血再灌注损伤中均发挥了抗氧化应激作用,对肝细胞具有保护作用。

柠条锦鸡儿抗坏血酸过氧化物酶基因(CkAPX)和谷胱甘肽还原酶基因(CkGR) cDNA片段的克隆及表达分析

抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)是植物体内抗坏血酸-谷胱甘肽循环系统的重要组成部分,是植物清除活性氧(ROS)的主要酶。根据前期对不同干旱地区柠条锦鸡儿叶片的转录组测序结果,克隆了2个与清除过氧化氢相关的基因:抗坏血酸过氧化物酶基因(CkAPX)和谷胱甘肽还原酶基因(CkGR)片段,长度分别为509bp和519bp。序列分析表明APX蛋白和GR蛋白在不同物种中相对保守,在已克隆APX和GR基因的物种中,柠条APX蛋白与豆科植物蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)的亲缘关系最近,GR蛋白与豆科植物鹰嘴豆(Cicer arietinum)的亲缘关系最近。对安塞、神木和东胜的柠条叶片中的CkAPX和CkGR的表达量和酶活性分析表明,随着降雨量的减少干旱叶片中柠条CkAPX和CkGR的表达量和活性均呈上升趋势,说明此2基因在增强柠条锦鸡儿的抗旱性方面起重要作用。

基于氧化还原反应界面可视化定量检测辣根过氧化物酶

该文建立了一种可视化的、基于氧化还原反应界面移动距离定量检测辣根过氧化物酶(HRP)的方法。比较了隐色结晶紫显色体系和3,3′,5,5′-四甲基联苯胺显色体系对HRP的显色效率,并构建了基于3,3′,5,5′-四甲基联苯胺显色体系的氧化还原反应电泳滴定模型。同时,文中还设计了适用于该模型的小型化、便携式滴定检测芯片,并对滴定通道凝胶中组分进行了优化。结果表明,界面移动距离与HRP浓度存在对数线性关系,检测灵敏度可达0.002 mg/L,且可在10 min内完成HRP的裸眼检测。该方法不需要配备信号读取装置,用户只需要读取有色界面移动的距离即可实现对待测物的可视化定量检测,对于即时检测具有潜在的应用价值。

阴道毛滴虫过氧化物氧化还原酶系统的RNA干扰

目的用干扰RNA的方法特异性降解阴道毛滴虫细胞过氧化物酶(Prx)和硫氧还蛋白还原酶(TrxR)的mR-NA,并观察其对虫体生长情况的影响。方法取患者阴道毛滴虫培养,用酚、氯仿法提取其基因组DNA,反转录合成双链RNA(dsRNA)后用RNaseⅢ消化过柱,合成小分子(21～23 bp)干扰RNA(siRNA);由脂质载体介导分A、B、C等3组转染,分别降解毛滴虫细胞Prx、TrxR及Prx+TrxR,转染前的细胞作为对照组(D组);收集转染前、转染后24 h和48 h的毛滴虫细胞,用半定量反转录-PCR(RT-PCR)检测Prx和TrxR的mRNA水平;转染36 h后显微镜下计数并观察细胞活力。结果转染后阴道毛滴虫Prx和TrxR的mRNA水平显著下降,组间细胞的活力差异无统计学意义(P>0.05),但组间细胞数差异具有统计学意义(P<0.01),4组的细胞均数:A、B、C、和D组分别为7.2×107/L、14.2×107/L、3.8×107/L和20.3×107/L。结论用干扰RNA的方法可以抑制Prx和TrxR的mRNA水平,对阴道毛滴虫的细胞周期有明显延长作用,而对细胞活力无明显影响。

过氧化物还原酶Ⅱ在胃癌中的表达及临床病理意义

背景与目的:过氧化物还原酶Ⅱ(peroxiredoxinⅡ,PrxⅡ)是具有过氧化物酶活性的蛋白,相关研究提示其参与多种恶性肿瘤的发生、发展。该实验通过研究人类胃癌组织及细胞中的PrxⅡ的表达情况,分析其与胃癌临床病理特征的关系,探讨其与胃癌发生、发展及预后的关系。方法:采用实时荧光定量聚合酶链反应(real-time fluorescent quantitative polymerase chain reaction,RTFQ-PCR)和蛋白[质]印迹法(Western blot)检测45例胃癌患者的癌组织及相应的癌旁组织、胃正常细胞(GES-1)及胃腺癌细胞(MGC-803、MKN-45和MKN-28)的PrxⅡm RNA及蛋白表达情况。应用免疫组织化学S-P法检测胃癌组织芯片中116例胃癌患者癌组织及癌旁组织的PrxⅡ的表达量,分析PrxⅡ表达与胃癌临床病理特征的关系并做生存分析。结果:RTFQ-PCR和Western blot检测结果显示,胃癌组织中PrxⅡm RNA及蛋白表达水平明显高于相应的癌旁组织(P<0.05)。胃癌细胞中PrxⅡm RNA及蛋白表达水平明显高于胃正常细胞(P<0.01)。免疫组织化学结果显示,胃癌组织中PrxⅡ蛋白的表达阳性率(76.7%)同样明显高于相应癌旁组织(30.1%,P<0.01)。PrxⅡ蛋白表达与胃癌的肿瘤大小、分化程度、浸润深度、TNM分期及淋巴结转移密切相关(P<0.05),而与患者的性别、年龄、肿瘤部位及远处转移无关(P>0.05)。PrxⅡ蛋白高表达者的生存时间要显著低于低表达者(P<0.01),PrxⅡ是影响胃癌预后的独立危险因素。结论:PrxⅡ促进胃癌的发生、发展,是胃癌的不良预后因素,其研究可能为胃癌的治疗提供新的靶点。

不同耐肥性的小麦品种幼苗硝酸还原酶、过氧化物酶活力及同功酶的研究

在不同耐肥性的6个小麦品种幼苗中,硝酸还原酶(NR)活力差异显著,耐肥性弱的品种NR活力高,活力是负相关关系。过氧化物酶活力,耐肥性强的高于耐肥性弱的。根据聚丙烯酰胺凝胶电泳分离出的过氧化物酶的同工酶谱,耐肥性强的品种均有8条酶带,且着色深,耐肥性弱的品种则有7条,着色较浅。此外通过根系活力测定,耐肥性强的低于耐肥性弱的品种,而叶绿素含量则高于耐肥性弱的品种。

谷胱甘肽过氧化物酶在肿瘤中作用的研究进展

谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPX)是生物体内重要的活性氧簇(reactive oxygen species,ROS)自由基清除剂。维持ROS在体内的动态平衡是机体维持正常生理功能的关键。GPX可通过调节ROS水平发挥重要的生物学作用。大量研究表明,ROS与肿瘤的发生和发展密切相关。近年来,随着对GPX研究的不断深入,发现GPX家族成员与多种肿瘤的发生和发展相关。本文着重阐述了谷胱甘肽过氧化物酶类在肿瘤中的作用及其可能的作用机制。

碳纳米管电极上辣根过氧化物酶的直接电化学

制备了碳纳米管修饰玻碳电极 (CNT/GC) .将辣根过氧化物酶 (HRP)固定在CNT/GC电极表面 ,形成HRP CNT/GC电极 .研究了HRP的直接电子转移 .实验结果表明 ,HRP在CNT/GC电极表面能进行有效和稳定的直接电子转移反应 ,其循环伏安曲线上表现出一对良好的、几乎对称的氧化还原峰 ;式量电位E0 ′几乎不随扫速 (至少在 2 0～ 10 0mV/s的扫速范围内 )而变化 ,其平均值为 (-0 3 19± 0 0 0 2 )V (vs .SCE ,pH 6 9) ;HRP在CNT/GC电极表面直接电子转移的速率常数为(2 0 7± 0 5 6)s-1;式量电位E0 ′与溶液pH的关系表明HRP的直接电化学是 (1e + 1H+ )的电极过程 .进一步的实验结果显示 ,固定在CNT/GC电极表面的HRP能保持其对H2 O2 还原的生物电催化活性 ,而且能快速地响应H2 O2 浓度的变化 .本文制备碳纳米管修饰电极和固定酶的方法具有简单和易于操作等优点 。