物探技术在铁路地质综合勘察中的运用研究

摘要

过氧化物还原蛋白 1 属于过氧化物酶家族广泛存在于生物中对维持体内氧化 / 抗氧化系统的平衡发挥着重要作用目前大量研究已表明 Prx1 与肿瘤、神经退行性疾病、糖尿病、缺血性脑卒中等存在明显相关性为上述疾病的诊断、病情评估、治疗、预后等提供了理论依据具有非常重要的临床意义。笔者主要就过氧化物还原蛋白 1 的结构功能以及其在相关疾病中的研究进展进行综述旨在为进一步研究提供理论依据。Abstract: Peroxide-reductprotein-1 belongs to the peroxidase family, widely existing in organisms, and plays an important role in maintaining the balance of oxidation/antioxidant system in vivo. A large number of studies have shown that Prx1 is significantly correlated with tumors, neurodegenerative diseases, diabetes, ischemic stroke and so on. It provides theoretical basis for the diagnosis, assessment, treatment and prognosis of these diseases, and has very important clinical significance. The author mainly reviews the structure and function of peroxide-reductprotein-1 and its research progress in related diseases, aiming to provide theoretical basis for further research.关键词过氧化物还原蛋白 1肿瘤神经退行性疾病动脉粥样硬化缺血性脑卒中Keywords: peroxide reduction protein 1; tumor; neurodegenerative diseases; atherosclerosis; ischemic strokeDOI: 10.12346/pmr.v4i3.66831 引言活性氧和氮Reactive oxygen and nitrogen species, RONS是由一些内源性炎症、代谢、细胞转导和外源性如化学物质、射线、紫外线的过程所产生的它们可对机体造成损伤而抗氧化系统可中和这些损伤。氧化应激就是RONS 与抗氧化防御系统不平衡所引起的包括 RONS 水平的升高和细胞抗氧化能力的降低。氧化应激可直接或间接导致 RONS 介导的 DNA、RNA、蛋白质、脂质的损伤与癌变、神经系统退行性疾病、糖尿病、动脉粥样硬化及衰老等相关。包括过氧化物还原蛋白PeroxiredoxinsPrxs在内的抗氧化酶是最重要的抗氧化应激防御系统。其中 Prxs是一种最重要的抗氧化酶可清除过氧化氢及过氧亚硝酸盐。论文主要探讨 Prx1 的生物学特性及其在相关疾病中的研究进展。2 Prx1 的结构及功能过氧化物还原蛋白Prxs是一个小的非硒化过氧化物酶家族目前已知具有六种哺乳动物亚型。尽管它们在调节氧化还原及抗氧化保护中的作用不同但他们都能催化H2O2、过氧亚硝酸盐等的过氧化还原其广泛存在于生物中对维持体内氧化 / 抗氧化系统的平衡发挥着重要作用。3 Prx1 与肿瘤癌细胞由于代谢紊乱及其细胞外膜的作用其存在强烈【作者简介】刘俞辰1996-女中国浙江台州人在读硕士从事脑血管病研究。 【通讯作者】赵亮1968-男中国河北承德人硕士主任医师从事脑血管病研究。73Practical Medical Research的氧化应激。而为了抵抗这种氧化应激作用癌细胞存在高效的抗氧化防御系统其中 Prxs 发挥着重要的作用。活性氧ROS与抗氧化防御系统之间的不平衡被认为是肿瘤发生和化疗、放疗反应的重要机制。大量研究数据表明Prx1在肿瘤的发生发展中发挥着二分作用既可以表现为肿瘤抑制功能也可以表现为肿瘤促进功能。其主要是因为 Prx1依据细胞内 RONS 水平不同而发挥着伴侣、过氧化物酶、信号转导等不同作用。Prx1 在氧化诱导寡聚后显示伴侣活性从而有助于恢复细胞溶胶和细胞核内 RNA 和蛋白质结构。同时Prx1 也是一种重要的信号蛋白通过与转录分子、受体和激酶的相互作用Prx1 影响着细胞的生长、分化、凋亡和癌变。癌细胞中Prx1 基因水平的上调可以促进癌细胞的增殖、侵袭和转移抑制细胞凋亡使癌细胞可以抵抗电离辐射及化疗药物。不同类型的肿瘤都与 KEAP1 和 NRF2 基因突变相关Prx1 在癌细胞中的表达主要受转录因子 NRF2 的调节而 NRF2 又受抑制因子 KEAP1 的调控若 KEAP1 基因敲除则 NRF2含量增加则 Prx1 的含量也有所上升 [1]。Prx1 最初在包括淋巴瘤、肉瘤和癌症在内的多种恶性肿瘤中被鉴定为抑癌基因这些肿瘤通常与 Prx1 表达的缺失有关 [2]。较高的 Prx1 表达水平与肝癌和非小细胞肺癌的生存率较低、直肠癌、脑胶质瘤的新辅助化疗效果差、舌鳞癌的复发率高有关。有研究表明Prx1 表达的增加与人肝细胞癌中的肿瘤血管生成和进展有关 [3]。在人类的肺癌 1170i 细胞中Prx1 与 πGST-JNK 复合物结合从而阻止 JNK 的激活和释放进而阻止凋亡的发生 [4]。4 Prx1 与神经退行性疾病中枢神经系统需氧量大且存在高水平的易过氧化物脂质故容易受到氧化应激的损伤。神经退行性疾病都具有共同的特征例如发病机制中涉及线粒体功能障碍及氧化损伤且有异常聚集的错误折叠的蛋白质如 tau 蛋白、β-淀粉样蛋白、α- 突触核蛋、亨廷顿蛋白都可抑制线粒体的功能并导致氧化应激从而导致神经细胞损伤这被证实是大多数神经退行性疾病的原因。在阿尔茨海默病中Robert C Cumming 等人证实 Prx1可抵抗 β- 淀粉样蛋白的毒性作用 [5]。在 Annamaria Cimini等人的研究中发现在 β- 淀粉样蛋白的作用下与细胞凋亡相关的 pro-BDNF 水平增加而 Prx1 可降低 pro-BDNF并提高参与神经元保护的 TrkB 和 pERK5 的水平 [6]。在帕金森病中Young Mook Lee 等人证实6- 羟多巴胺6-hydroxydopamine6-OHDA可产生 ROS从而诱导Prx 氧化在 MN9D 细胞中过表达的 Prx1 可清除 ROS从74而阻断 6-OHDA 诱导的细胞死亡。此外过表达的 Prx1 可以帮助细胞抵抗 6-OHDA 诱导的 p38 MAPK、caspase-3 的激活 [7]。Wencheng Jian 等人的研究表明6-OHDA 减少后多巴胺能神经元中组蛋白去乙酰化酶 6Histone deacetylase 6 HDAC6显著升高Prx1 和 Prx2 的乙酰化水平降低用特异性 HDAC6 抑制剂 tubastatin a 对 HDAC6 进行抑制后可增加 Prx1 和 Prx2 的乙酰化减少 ROS 的产生从而减少细胞损伤 [8]。5 Prx1 与缺血性脑卒中缺血再灌注ischemic-reperfusion,I/R损伤的发病机制是再灌注过程中自由基、活性氧ROS和活性氮RNS等物质浓度急剧升高引起的氧化应激从而破坏生物大分子。研究表明外源抗氧化剂的应用降低了受影响组织中的ROS 水平抑制或调节氧化应激过程从而大大降低了 I/R损伤的严重程度。相关研究证实 [9]脑缺血再灌注损伤后Prx1 水平升高Prx1 敲除可缓解缺血再灌注损伤后的炎症反应减轻脑缺血再灌注损伤。Prx1 诱导的缺血再灌注损伤直接依赖于TLR4 的激活TLR4 通过受体二聚作用与下游的 NF-κB 接触与结合从而促进 TNF-α、IL-6 等促炎细胞因子及趋化因子的表达来调节炎症。细胞凋亡在脑缺血再灌注损伤中也发挥了重要作用Bcl-2、Bax、Bid、Caspase-3 均为关键因子其中 Bcl-2 为抗凋亡因子而 Bax、Bid、Caspase-3 为促凋亡因子Prx1 敲除后 Bcl-2 水平下降而 Bax、Bid、Caspase-3 水平升高极大地减低了这一促凋亡过程减轻了脑缺血 - 再灌注损伤。6 结语Prx1 是抗氧化酶家族中重要的一员具有多种生物学活性可在各种动物模型中保护机体免受氧化和炎症应激等病理生理条件的影响但目前关于 Prx1 在人类各种疾病中的病理生理学机制的研究尚缺乏且通过外界手段调节 Prx1的活性水平能否作为重新建立氧化还原稳态仍需进一步全面、深入的研究。参考文献[1] Jarvis R M, Hughes S M, Ledgerwood E C. 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