活性氧清除劑:谷胱甘肽
谷胱甘肽(Glutathione, GSH)作為生物體內最關鍵的活性氧(ROS)清除劑,其獨特的三肽結構(谷氨酸-半胱氨酸-甘氨酸)賦予其強大的抗氧化、解毒及細胞保護功能。
一、抗氧化機制
谷胱甘肽的抗氧化作用源于其分子中的活性巰基(-SH)。當細胞內ROS(如超氧陰離子、過氧化氫、羥自由基)濃度升高時,還原型谷胱甘肽(GSH)可通過兩種途徑清除自由基。
直接中和反應:GSH的巰基與ROS發生氧化還原反應,生成氧化型谷胱甘肽(GSSG)和水,阻斷自由基對DNA、蛋白質及脂質的攻擊。例如,在肝臟解毒過程中,GSH可中和藥物代謝產生的過氧化氫,防止肝細胞損傷。
酶促循環系統:GSH作為谷胱甘肽過氧化物酶(GPx)的底物,將脂質過氧化物還原為無毒的醇類,同時自身被氧化為GSSG。隨后,谷胱甘肽還原酶(GR)利用NADPH將GSSG重新還原為GSH,形成動態循環。該系統每秒可清除數百萬個自由基分子,是細胞抵御氧化應激的核心防線。
二、解毒功能
谷胱甘肽的解毒作用通過兩種機制實現
共價結合:GSH的巰基可與重金屬(如汞、鉛)、藥物代謝產物(如對乙酰氨基酚的毒性代謝物N-乙酰對苯醌亞胺)及環境毒素(如氟化物、芥子氣)結合,形成水溶性復合物,經膽汁或尿液排出體外。例如,在急性對乙酰氨基酚中毒中,GSH可降低肝壞死發生率。
Ⅱ相代謝反應:GSH參與谷胱甘肽-S-轉移酶(GST)催化的結合反應,增強毒物的水溶性。臨床數據顯示,補充GSH可使化療藥物順鉑的腎毒性降低,并減少酒精性肝病患者血清中的轉氨酶水平。
谷胱甘肽作為活性氧的“終極清除者”,其多層次的抗氧化、解毒及細胞保護功能,為人類健康提供了天然的防御屏障。