《氢——一种内源性抗氧化剂1.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《氢——一种内源性抗氧化剂1.pdf（5页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第二军医大学学报2 0 0 8 年3 月第2 9 卷第3 期h t t p ：u w a j s m m u f 行 2 3 3 A c a d e m i cJ o u r n a lo fS e c o n dM i l i t a r yM e d i c a lU n i v e r s i t y M a r 2 0 0 8 ，V 0 1 2 9 ，N o 3 D O I ：1 0 3 7 2 4 S P J 1 0 0 8 2 0 0 8 0 0 2 3 3 H y d r o g e n a ne n d o g e n o u sa n t i o x i d a n ti n
2、t h eb o d y E x p e r tf o r u m S U NX u e - j u n “J o h nHZ h a n g 1 D e p a r t m e n to fD i v i n gM e d i c i n e 。F a c u l t yo fN a v a lM e d i c i n e ，S e c o n dM i l i t a r yM e d i c a lU n i v e r s i t y ，S h a n g h a i2 0 0 4 3 3 ，C h i n a 2 D e p a r t m e n to fP h y s i o
3、l o g ya n dP h a r m a c o l o g y 。L o m aL i n d aU n i v e r s i t yS c h o o lo fM e d i c i n e ，L o r n aL i n d a ，C a l i f o r n i a ，U S A E A B S V e A C r 3R e c e n t l y , O h s a w ae ta 1 p r o v i d ee v i d e n c et h a ti n h a l e dh y d r o g e ng a sh a sa n t i o x i d a n ta
4、 n da n t i a p o p t o t i ca c t i v i t i e st h a tp r o t e c tt h eb r a i na n dl i v e ra g a i n s ti s c h e m i a - r e p e r f u s i o ni n j u r y I nf a c t ，t h e r ei ss o m ee n d o g e n o u sh y d r o g e np r o d u c e db yi n t e s t i n a lb a c t e f i a w i t h i na 血1 1 1 a
5、la n dh u n l a I LT h ec o n c e n t r a t i o no fh y d r o g e ni ns o m em i c et i s s u e sr e a c h e dt h ea n t i o x i d a n te f f e c ti nt h e i rp a p e rd e m o n s t r a t e s ， s ow et h i n kt h a th y d r o g e ns h o u l db ea ne n d o g e n o u sa n t i o x i d a n ti nt h eb o
6、d y K E YW O R D S h y d r o g e n ；a n t i o x i d a n t s ；r e p e r f u s i o ni n j u r y I - A c a dJS e eM i lM e dU n i v ，2 0 0 8 ，2 9 ( 3 ) ：2 3 3 2 3 5 T h em o s tl i g h t w e i g h tg a sd i a t o m i ch y d r o g e n ，a m a j o rc o m p o n e n to fi n t e r s t e l l a rs p a c ea n d
7、t h ef u e lt h a t s u s t a i n st h es t a r s ，i sr a r eo nE a r t h H y d r o g e ng a sd i r e c t l ya n dv i o l e n t l yr e a c t sw i t ho x i d i z i n ge l e m e n t ss u c h a sc h l o r i n ea n df l u o r i n ea n di sh i g h l yf l a m m a b l e ，a p r o p e r t ye v i d e n ti nt
8、h e1 9 3 7H i n d e n b u r gz e p p e l i nf i r e a n di t su s ea sp r o p e l l a n tf u e lf o rt h es p a c es h u t t l e H y d r o g e ng a si sh i g h l yd i f f u s i b l ea n dr e a c t sw i t hh y d r o x y l r a d i c a lt op r o d u c ew a t e r 1 2 | O h s a w ae ta 1 s e to u tt os e
9、 ei fh y d r o g e ng a sc o u l d b eu s e da sat h e r a p e u t i cm i t o c b o n d r i a la n t i o x i d a n tt o n e u t r a l i z eo x i d a t i v es t r e s sa f t e ri s c h e m i a - r e p e r f u s i o ni n j u r j2 | T o i n d u c et h e p r o d u c t i o no fr e a c t i v eo x y g e n
10、s p e c i e s ，t h ea u t h o r st r e a t e dc u l t u r e dc e l l sw i t ha r r f i t o c h o n d r i a lr e s p i r a t o r yc o m p l e xIi n h i b i t o ro rs u b j e c t e d t h e mt oo x y g e no rg l u c o s ed e p r i v a t i o n A f t e ro x i d a t i v e d a m a g e ，c e l l su n d e r w
11、 e n tp a t h o l o g i c a lm i t o c h o n d r i a ld e D o l a r i z a t i o n 。A T Pd e p l e t i o n ，D N Ao x i d a t i o n ，l i p i dp e r o x i d a t i o n ，a n dc e l l u l a rn e c r o s i sa n da p o p t o s i s W h e n d i s s o l v e di nt h em e d i a ，h y d r o g e ng a sd o s e - d e
12、 p e n d e n t l y p r e v e n t e dt h e s ee v e n t sa n di m p r o v e dc e l lv i a b i l i t y I n t h e s es t u d i e s ，O h s a w ae ta 1 f o u n dt h es m a l l e s tc o n c e n t r a t i o no fh y d r o g e nw h i c hcani n c r e a s ec e l ls u r v i v a ls i g n i f i c a n t l yi s2 5
13、1 m o l L ( F i g1 ) T h e s es t u d i e sa l s oi n d i c a t e dt h a th y d r o g e ng a s c o u l d r e a c hs u b c e l l u l a rc o m p a r t m e n t ss u c ha st h en u c l e u sa n dm i t o c h o n d r i a T h i si sp a r t i c u l a r l yi m p o r t a n t ， R e c e i v e d 2 0 0 8 0 1 1 3
14、A c c e p t e d 2 0 0 8 0 1 2 8 B i o g r a p h y S U NX u e - j u n ，P h D ，p r o f e s s o r C o r r e s p o n d i n ga u t h o r T e l ：0 2 1 2 5 0 7 0 3 4 9 ，E m a i l ：s u n x j k h o t m a i l c o r n a st h el a t t e ri st h ep r i m a r ys i t eo fg e n e r a t i o no fr e a c t i v e o x y
15、 g e ns p e c i e sa f t e rr e p e r f u s i o na n di sn o t o r i o u s l yd i f f i e u l tt ot a r g e t B i o c h e m i c a le x p e r i m e n t su s i n gf l u o r e s c e n tp r o b e sa n de l e c t r o np a r a m a g n e t i cr e s o n a n c es p e c t r o s c o p ys p i nt r a p si n d i
16、c a t e dt h a th y d r o g e ng a sm a ys e l e c t i v e l ys c a v e n g et h eh y d r o x y l r a d i c a l T h ea u t h o r s p r o p o s et h i sa sau n i q u ec y t o p r o t e c t i v ep a t h w a yt h a t s p e c i f i c a l l yq u e n c h e st h eh y d r o x y lr a d i c a lw h i l ep r e
17、s e r v i n go t h e rr e a c t i v eo x y g e na n dn i t r o g e ns p e c i e si m p o r t a n ti ns i g n a l i n g T ot e s tt h ee f f i c a c yo fh y d r o g e ng a st h e r a p yd u r i n go x i d a t i v es t r e s s ，O h s a w ae ta 1 u s e d ar a tm o d e lo f s t r o k e ，w i t hm i d d l
18、 ec e r e b r a la r t e r yl i g a t i o na n dr e p e r f u s i o n I n h a l a t i o no f2 h y d r o g e ng a sl i m i t e dt h es t r o k e v o l u m ei fg i v e nb e f o r et h er e p e r f u s i o np h a s eo fi n ju r y H y d r o g e ng a st r e a t m e n ta l s or e d u c e db r a i nt i s s
19、 u el i p i d p e r o x i d a t i o na n dD N Ao x i d a t i o n ，f i n d i n g st h a tw e r ea l s on o t e di nc u l t u r e dc e l l sc h a l l e n g e dw i t hr e a c t i v eo x y g e ns p e c i e s T h ed e c r e a s ei nr e p e r f u s i o nd a m a g ei m - p r o v e dl o n gt e r mn e u r o
20、l o g i c a lf u n c t i o n ，s u c ha st h e r m o r e g u l a t i o na n dw e i g h tm a i n t e n a n c e ，a to n ew e e k ，i m p l y i n gt h a th y d r o g e ng a sc a np r o t e c tc e l l si nv i v o M a n ya n t i o x i d a n t so re n z y m e st h a ts c a v e n g er e a c t i v eo x y g e
21、ns p e c i e sl i m i tc y t o t o x i c i t ya f t e ri s c h e m i aa n d r e p e r f u s i o n I nt h ep r e s e n c eo fc a t a l y t i c a l l ya c t i v em e t a l s ，h o w e v e r ，d e t o x i f i c a t i o no fs u p e r o x i d et oh y d r o g e n p e r o x i d eb ys u p e r o x i d ed i s m
22、 u t a s eg e n e r a t e st h e m o r e 万方数据万方数据 2 3 4 第二军医大学学报2 0 0 8 年3 月。第2 9 卷 p o t e n th y d r o x y lr a d i c a l T h i sr a d i c a lr e a c t si n d i s c r i m i n a t e l yw i t ha n dd a m a g e sm o l e c u l a rt a r g e t ss u c ha sn u c l e i ca c i d s ，l i p i d sa n dp r o t e
23、 i n s O h s a w ae ta 1 h a v ep r o p o s e dt h a ts e l e c t i v eh y d r o x y lr a d i c a ls c a v e n g i n gi sh o w h y d r o g e ng a sp r o t e c t sc e l l sf r o mo x i d a t i v ed a m a g ea f t e r i s c h e m i a - r e p e r u s i o n E 引 F 蟾1 M o l e c u l a rh y d r o g e np r o
24、 t e c t sc u l t u r e dP C I 2c e l l sb ys c a v e n g i n gh y d r o x y l 哺d i c a I s L 纠 A - D ：P C I 2c e l l sw e r em a i n t a i n e dw i t h1 0u g m la n t i m y e i nA ，w i t h ( + ) o rw i t h o u t ( 一) 0 6m m o l Lh y d r o g e n 。f o r2 4hi nac l o s e df l a s k ，a n di m m u n o s
25、 t a i n e dw i t ha n t i b o d i e st o8 _ 0 H - Go rH N E F l u o r e s c e n c es i g n a l si nr e s p o n s et o8 - O H - Ga n dH N Ew e r eq u a n t i f i e du s i n g1 0 0c e l l sf r o me a c hi n d e p e n d e n te x - p e r i m e n t ( “ 一4 ) + P 0 0 5 ，一P 0 0 1 ；E ：P h a s e - c o n t r
26、a s tp i c t u r e so fP C I 2c e l l s2 4ha f t e rt h ee x p o s u r et oa n t i m y c i nA ，w i t h ( + ) o rw i t h o u t ( 一) 0 6m m o l L h y d r o g e n A r r o w s i n d i c a t e d e a dc e l l s F ：C e l ls u r v i v a l w a sa s s e s s e db y m a n u a l l y c o u n t i n g t h ec e l l
27、s ( ”= 4 ) P 0 0 5 ，。P O 0 1 ( c o m p a r e d w i t h0m m o l Lh y d r o g e n ) ；G ：P C I 2c e l l sw e r ee x p o s e dt oi n t r a c e l l u l a rh y d r o x y lr a d i c a lp r o d u c e db yt h eF e n t o nr e a c t i o n ，w i t ho rw i t h o u t0 6m m o l Lh y d r n g e n C e l l sw e r ep r
28、e i n c u b a t e dw i t h1m m o l LC u S 0 4 。w a s h e d ，a n de x p o s e df o r1ht o0 1m m o l La s c o r b a t ei no r d e rt or e d u c ei n t r a c e l l u l a rC u 2 + t o C u + T h ec e l l sw e r ec o s t a i n e dw i t hp r o p i d i u mi o d i d e ( f o rd e a dc a l l s ) a n dH o e c h
29、 s t3 3 3 4 2t ov i s u a l i z et h en u c l e iH ：C e l ls u r v i v a lw a sa s s e s s e db ym a n u a l l y c o u n t i n gt h ec e l l sa si nF ( ”= 5 ) P 0 0 5 ，P O 0 1 S c a l eb a r s ：5 0t t m o l Li nA ，C E ；1 0 0t a n o l Li nG H i s t o g r a m sr e p r e s e n t - 4 - s F i glw a sc i
30、t e df r o mt h ep a p e r sb yO h s a w ae ta l N a tM e d 2 0 0 7 。1 3 。6 8 8 6 9 4 I t i si m p o r t a n tt op a ya t t e n t i o nt ot h es m a l l e s t e f f e c tc o n c e n t r a t i o no fO h s a w ae ta l sp a p e r I nv i t r o e x p e r i m e n ts h o w ni nF i g u r e1 Fi nt h e i rp a
31、 p e rd e m o n s t r a t e st h a t2 5t 生m o l Lh y d r o g e ni ss t i l le f f e c t i v ei nc u l - t u r e dc e l l s I nv i v oe x p e r i m e n t ，2 g a se v e s3 2 t L m o l Lh y d r o g e ni nw a t e r H y d r o g e ni sd i s s o l v e di n l i p i d sm o r et h a nw a t e r ，t h u sm a yg
32、i v e6 0t t m o l Li nt h e b r a i n I nf a c t ，t h e r ei sp r o d u c t i o no fh y d r o g e nw i t h i na n i m a l sa n dh u m a n C a r b o h y d r a t e st h a ta r ei n c o m p l e t e l y a b s o r b e db yt h es m a l li n t e s t i n ew i t h i na n i m a l sr e a c h t h ec o l o nw h
33、e r et h e ya r ef e r m e n t e db yi n t e s t i n a lb a c t e - r i a 3 4 T h e s ef l o r a sa r ep r i m a r i l ya n a e r o b e sp r e s e n ti n a n i m a lf a e c e so ri nt h ec o l o na n dp e r f o r mh y d r o g e n p r o d u c i n gr e a c t i o n sa s s o c i a t e dw i t hs h o r tc
34、 h a i nv o l a t i l e f a t t ya c i dp r o d u c t i o n A l o n gw i t ht h e s ef a t t ya c i d st h e g a s e sh y d r o g e na n dC C ha r ep r o d u c e d T h e s eg a s e sa s s o c i a t e dw i t hf e r m e n t a t i o n sa r en o tu t i l i z e db yt h e h o s t ，b u ta r ep r i m a r i
35、l ye i t h e rl o s ti nf a e c e so rf l a t u s ，o r a s s i m i l a t e d b ym e t h a n e p r o d u c i n g b a c t e r i a 4 引S o m e s t u d i e si n d i c a t et h a tas i g n i f i c a n tp r o p o r t i o no ft h eh y d r o g e np r o d u c e db yt h ec o l o n i cf l o r ai sa b s o r b e
36、di n t o t h eb l o o d s t r e a ma n dc a ne v e nb ed e t e c t e do nt h e b r e a t h I s - 7 F o re x a m p l e , a ne s t i m a t e d1 4 孵6 o r2 0 孵4 o ft h et o t a lc o l o n i ch y d r o g e np r o d u c t i o nw a sr e p o r t e d t ob ec a r r i e dt h r o u g ht h eh u m a nb l o o d s
37、t r e a ma n dt h e n r e l e a s e di n t ot h el u n g s S o m er e s e a r c h e r sr e p o r t e dt h a tt h e r ei sp l e n t yo f h y d r o g e ni ns t o m a c ha n dl i v e rt i s s u e s O l s o na n dM a i e r d e t e r m i n e dt h ea v e r a g eh y d r o g e nc o n t e n to ft h em u c u
38、s l a y e ro f t h em o u s es t o m a c ht ob e 4 3 t m o l L E 8 ( T a b1 ) T h e s em e a s u r e m e n t sw e r et a k e no nd i f f e r e n t d a y sa n da td i f f e r e n tt i m e sd u r i n gt h ed a ya n dr a n g e di n c o n c e n t r a t i o n sf r o m1 7t o9 3t t m o l L 8 1 I tm a yb ee
39、 x - 万方数据万方数据 第3 期孙学军。等氢一种内源性抗氧化剂 2 3 5 p e c t e dt h a tt h et y p eo fd i e to ft h ea n i m a lw o u l da f f e c t t h ec o l o n i cf l o r af e r m e n t a t i o nr e s p o n s e s ；d i e tw o u l d t h e na f f e c tt h eh y d r o g e nc o n c e n t r a t i o n si nt i s s u e s ，b u t w a s
40、n o ts t u d i e di nt h i sp a p e r M a i e re ta la l s of o u n dt h e a v e r a g eh y d r o g e nc o n c e n t r a t i o ni so v e r5 3t t m o l L ( T a b2 ) M o l e c u l a rh y d r o g e nl e v e l sr a n g e df r o m1 1 8t o 2 3 9t 比m o l Li nt h es m a l li n t e s t i n eo fl i v em i c a
41、 ( t h e m e a nv a l u ef o r1 2d e t e r m i n a t i o n sw a s1 6 8t L m o l L ) ， a n ds p l e e na n dl i v e rt i s s u eh y d r o g e nl e v e l sw e r ea p p r o x i m a t e l y4 3t t m o l L c 9 10 | T a bI H y d r o g e nc o n c e n t r a t i o n si nm o o s es t o m a c h C 】 A5 0m ms i z
42、 em i c r o e l e e t r o d ep r o b ew a su s e dt om e a s u r eh y d r o g e n i nt h em u c u sl i n i n ga r e ao ft h es t o m a c hi nm i c e T a b2M i e r o e l e e t r o d e - d e t e r m i n e dh y d r o g e n c o n c e n t r a t i o n si nm o u s el i v e d 。T h es i t e sm e a s u r e di
43、 n c l u d e da l ll o b e so ft h eI i v e ri nm i c e T h e s es t u d i e ss h o wt h a tt h ec o n c e n t r a t i o no fh y d r o g e n ，a tl e a s ti nt h el i v e r ，s t o m a c h ，s m a l li n t e s t i n ea n d s p l e e n r e a c h e dt h ec o n c e n t r a t i o nw h i c hi sn e e d e dt
44、o n e u t r a l i z eo x i d a t i v es t r e s sa f t e ri s c h e m i a - r e p e d u s i o ni n - j u r y S ow et h i n kt h eh y d r o g e ns h o u l db ea ne n d o g e n e s i sa n t i o x i d a mi nt h eb o d y A l t h o u g he x o g e n o u sh y d r o g e nc a na c ta sat h e r a 一 氢一种内源性抗氧化剂
45、 p e u t i ca n t i o x i d a n ta sd e s c r i b e db yO h s a w ae ta l ，t h e r ei s a l s oag a pb e t w e e nt h ee n d o g e n o u sa n de x o g e n o u sh y d r o g e n F u r t h e rs t u d i e sa r er e q u i r e dt oe l u c i d a t ew h e t h e re n d o g e n o u sh y d r o g e ni sa na n t
46、 i o x i d a n t I no r d e rt o v e r i f yo u rp r o p o s a l ，w ec a ni n d u c et h ei n t e s t i n a lb a c t e r i dt op r o d u c eh y d r o g e nb ys o m es p e c i a ld r u g s ，a n de x - a m i n et h eo x i d a t i v es t r e s si n d e xi ns o m et i s s u e s R E F E R E N c E s - 1 3
47、 F u k u d aK 。A s o hS 。I s h i k a w aM ，Y a m a m o t oY ，O h s a w aI ，O h t a S I n h a l a t i o no fh y d r o g e ng a ss u p p r e s s e sh e p a t i ci n i u r yc a u s e d b yi s c h e m i a r e p e r f u s i o nt h r o u g hr e d u c i n go x i d a t i v es t r e s s , J B i o c h e mB i
48、o p h y sR e sC o m m u n ，2 0 0 7 ，3 6 1 ：6 7 0 6 7 4 2 O h s a w aI ，I s h i k a w aM ，T a k a h a s h iK ，W a t a n a b eM ，N i s h i m a k i K ，Y a m a g a t aK 。e ta 1 H y d r o g e na c t sa sat h e r a p e u t i ca n t i o x i d a n tb ys e l e c t i v e l yr e d u c i n gc y t o t o x i co x y g e nr a d i c a l sI - j N a t M e d ，2 0 0 7 ，1 3 ：6 8 8 - 6 9 4 3 M a i e rRJ A v a i l a b i l i t ya n du s eo fm o l e c u l a rh y d r o g e na sa ne n e r g ys u b s t r a t ef o rH e l i c o b a c t e rs p e c i e s J M i c r o b e sI n f e c t