谷胱甘肽 (1)

细胞内的谷胱甘肽在谷胱甘肽硫转移酶(GST)的催化下，可 与细胞内外产生的活性亲电子基、有机氢过氧化物(x)结 合成GSH-S-复合物，经一系列反应生成N-乙酰-Cys-(x) 后运出细胞而排出体外。GSH清除细胞内自由基、过氧 化物、ROOH的同时，2分子的GSH转变为GSSG， GSSG在谷胱甘肽还原酶(GR)作用下南NADPH供氢还原 为GSH。上述反应形成 r-谷氨酰循环。由于猪肾脏中的rGT与肝脏中的r_GT活力比较低，因此对于猪，肝脏和胆 管分支在GSH周转中起重要作用。
• 由于谷胱甘肽中含有一个活泼的巯基极易被氧化，2分子 还原型谷胱甘肽(简称GSH)，脱氢以二硫键-S-S-)相连便 成为氧化型的谷胱甘肽(简称GSSG)，所以谷胱甘肽可分 为氧化型和还原型两大类，在生物体中起重要功能作用的 是还原型谷胱甘肽。
GSH在自然界中的分布
• 谷胱甘肽广泛分布于自然界的生物体中(Wierzbicka等， 1989)，主要存在于酵母、动物肝脏、肌肉、血液中，许 多植物，如蔬菜、豆类、谷物、薯类、菇类及细菌中也含 有一定量的谷胱甘肽。 • 在动物细胞中还原型谷胱甘肽水平达5mmol／L，而氧化 型仅为0．1mmol／L，细胞内高水平的GSH对动物机体 维持正常机能是十分重要的。据测定，谷胱甘肽在末加工 的肉中含量是50～200mg／kg在新鲜水果和蔬菜中的含 量是50～150mg／kg，干燥酵母中含有约．15％的谷胱 甘肽，在乳制品、谷物 和熟食品中含量较低。
• (5)贮存并提供其组成氨基酸(1尤其是半胱氧酸)；(6)参 与蛋白质和DNA的合成;
• (7)作为还原物质，利于维生素E、维生素c的还原，维持 巯基酶活性，并可作为甘油醛磷酸脱氢酶的辅基，也是 乙二醛酶、磷酸丙糖脱氢酶的辅酶；
• (8)谷胱甘肽在免疫系统抗感染和炎症反应中发挥着重要作 用，它对于淋巴细胞增殖及正常功能的发挥起着重要的作 用；
谷胱甘肽
报告者：于淼 05生物技术（3）班
谷胱甘肽
• 谷胱甘肽(glfftathione)是由Hopkins发现并命名，1929 年Hopkins及Kendall等各自独立的发现其为含有甘氨酸 的三肽。谷胱甘肽化学名为：N-(N-L-r-Glutamyl-Lcysteninyl)glycine，即N(N-L-r-谷氨酰-L-半胱氨酰)甘氨 酸。谷胱甘肽可分为还原型谷胱甘肽 (reduced glutathione，GSH)和氧化型谷胱甘肽 (oxidizided glutathione，GSSG)。
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还原型谷胱甘肽治疗老年糖尿病合并脂肪肝的价值.方 法 64例老年糖尿病合并脂肪肝随机分为2组,均在饮食治疗 基础上口服降糖药物和常规护肝治疗;治疗组加用还原型 谷胱甘肽1200mg*d-1,静脉点滴4周.观察治疗前后血清谷 丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、甘油三酯(TG)、总胆 固醇(TC)指标,同时比较治疗前后肝脏B超影像学改变.结果 治疗组28例,显效22例 (78.6％),有效2例(7.1％),无效4例 (14.3％),总有效率85.7％;对照组36例,总有效率55.6％,两 组总有效率比较有显著差异(P＜0.01).疗程结束后,治疗组 血清ALT、AST、TG均较治疗前明显降低(P＜0.01 );对照 组仅ALT降低,两组总有效率比较差异显著(P＜0.01).两组 治疗前后血清TC均无明显变化.结论还原型谷胱甘肽做为 老年糖尿源自文库合并脂肪肝的辅助治疗,具有较高价值.
• 7 还原型GSH的SH基能参与体内氧化还原反应，并兼 解毒以及若干重要酶系统的赋活作用。故对维持晶状体的 正常代谢十分重要。1966年小口等人首先用GSH治疗老 年性白内障获良效。.主要药理 • ⑴GSH能维持岛晶状体透明性。 • ⑵GSH的SH基可维持一些酶活性。 • ⑶有阻止可溶性蛋白质变成不溶性蛋白。 • ⑷晶状体混浊与酪氨酸等代谢异常形成醌体有关。SH基 可阻止醌体形成。
还原性谷胱甘肽在老年非小细胞肺癌(NSCLC)患者放 • 8 射治疗中的保护作用。方法采用临床对照试验，比较还原 性谷胱甘肽和安慰剂运用对2组放疗患者不良反应的发生 有无差异。结果白细胞下降率试验组为14.2％，对照为 47.6％，有显著性差异(P＜0.05)；放射性食管炎发生率2 组亦有显著性差异(P＜0.05)；放射性肺炎发生率2组相比 无显著性差异；显效率亦无显著性差异。结论还原性谷胱 甘肽在老年非小细胞肺癌患者放射治疗中白细胞的下降和 放射性食管炎的发生有保护作用，并且不影响放疗的效果。
9 分析由脑CT证实的脑出血病人480例,比较前三年与后三 年急性肾功能衰竭的发生率有无差异,以提高广大医务人 员对脑出血后由于脱水剂的应用所致的急性肾功能衰竭的 认识.方法利用本院于1998～2004年收集480例脑出血病例 进行前后三年急性肾功能衰竭发生率作1比较.结果前三年 未用还原型谷胱甘肽谷胱甘肽急性肾功能衰竭发生率9.6%, 后三年在同样治疗过程中加用还原型谷胱甘肽谷胱甘肽, 其急性肾功能衰竭发生率为0.8%.结论脑出血病人在用脱 水剂同时加用还原性谷胱甘肽治疗,可以减少急性肾功能 衰竭的发生率.
GSH的生物学功 能
• （1）谷胱甘肽的生理功能十分广泛，其主要功能有： 清除自由基、过氧化物、重金属及黄曲霉毒素等毒物； (2)参与氨基酸(谷氨酰氨、半胱氨酸及其它中性氨基酸) 的转运； • (3)利于铁的吸收、硒的吸收、钙的吸收，谷胱甘肽还可以 使饲料中的过氧化脂肪酸在吸收时或吸收后恢复为正常的 脂肪； • (4)保护胃肠道黏膜上皮，防止因炎症、局部缺血、氧 化物质等对肠黏膜的损伤；
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可通过巯基与体内的自由基结合,可直接使自由基还原,使 之转化成容易代谢的酸类物质从而加速自由基的排泄. • 3 对贫血、中毒或组织炎症造成的全身或局部低氧血症患 者,可减轻细胞损伤,促进修复. • 4 通过转甲基及转丙基反应,GSH还能保护肝脏正常功 能,国外在GSH治疗多系统、多脏器病损特别是肝、肾损害 及其糖尿病辅助治疗方面报道较多
• 还原型谷胱甘肽对HBsAg(+)患者抗结核药所致肝损害的 预防和治疗效果.方法112例住院HBsAg(+)初治浸润型肺 结核随机分为两组,均以2HRZE(S)/4HR方案抗结核治疗, 治疗组于强化期加用还原型谷胱甘肽.对照组出现肝损害 时加用还原型谷胱甘肽.结果治疗组62例,发生可逆性中度 转氨酶增高10例(16.1％),经停肝损药物后转氨酶降至正常. 对照组50例,发生可逆性中度转氨酶增高19例(38.0％),两 组有显著性差异(P＜0.05).对照组中19例加用还原型谷胱 甘肽治疗后,11例转氨酶降至正常,8例无效,经停肝损药物 后转氨酶降至正常.肝损发生前后应用还原型谷胱甘肽的 无效率无显著性差异(P＞0.05).结论肺结核合并HBsAg(+) 患者抗结核治疗中预防性应用还原型谷胱甘肽治疗可减少 药物性肝损害的发生, 但与出现肝损应用还原型谷胱甘肽 治疗对比无效率无显著性差异.
• 6 还原型谷胱甘肽对乳鼠心肌细胞缺氧/复氧(A/R)损伤 的影响。方法 建立心肌细胞A/R损伤模型，随机分为５组： A组，正常对照组；B组，单纯缺氧/复氧(A/R低氧2h，复 氧1h)组；C、D、E组为还原型谷胱甘肽处理组，加入还 原型谷胱甘肽(GSH)分别使其终浓度为40、80、160 mg/L，后A/R。于复氧后测定各组培养液中乳酸脱氢酶 (LDH)变化及细胞内丙二醛(MDA)含量和细胞存活率。结 果 与正常组相比，单纯低氧/复氧组LDH漏出量、MDA 水平显著升高(P<0.01)，细胞存活率显著降低(P<0.01)。 与缺氧/复氧组比较，各谷胱甘肽处理组上述变化明显减 轻(P<0.05)。结论 还原型谷胱甘肽对乳鼠心肌细胞A/R 损伤具有保护作用，并具有浓度依赖性。
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还原性谷胱甘肽与缺血再灌注损伤保护
• 大蒜是水果、蔬菜中含硒丰富的少数蔬菜中的一 种。硒是谷胱甘肽过氧化物酶的重要组成，这种 酶能够催化还原型谷胱甘肽变成氧化型谷胱甘肽； 同时使有毒的过氧化物还原成无害的羟基化合物， 并使过氧化氢分解。另一方面，还能清除体内极 为有害的自由基，从而保护了细胞膜的结构及其 功能。因此，近年来许多日本学者都认为，常吃 大蒜可以延年益寿。又谷胱甘肽对恶性肿瘤有杀 灭作用，对致癌物质产生化学抑制作用。因而， 对预防其它各种癌症也有特殊作用。当体内的谷 胱甘肽含量上升，癌的发病率就明显下降。
GSH的代谢过程
• 谷胱甘肽在体内的代谢过程现已基本清楚。进入血液循环 的GSH可被一些组织直接吸收入细胞，也可被组织细胞 膜上的r-谷氨酰转肽酶(rGT)降解为r-谷氨酰氨基酸(氨基 酸来自细胞外液中的游离氨基酸)和半胱氨酰甘氨酸，而 后被二肽酶降解为半胱氨酸和甘氨酸或以二肽的形式转运 到细胞内后再被降解为半胱氨酸和甘氨酸。 大多数哺乳动物的肾、肝脏、小肠、肺组织中有较高的r-GT 和二肽酶活性，它们是清除循环系统中 GSH的主要器官。 在细胞内，GSH的组成氨基酸在r-谷氨酰环化转移酶、r谷氨酰半胱氨酸合成酶、谷胱甘肽合成酶催化下生成谷胱 甘肽。GSH的合成通过其自身对 r-谷氨酰半胱氨酸合成 酶的反馈抑制来调控。肝脏是体内合成GSH的主要场所。
• 5 还原型谷胱甘肽治疗药物性急性肾损害的临床疗效。 方法 将66例因肾毒性药物所致急性肾损害患者随机分为2 组，观察组(38例)用还原型谷胱甘肽治疗，每日用量 1200mg，静脉滴注，1次／d，2-4周；对照组(28例)用复 方氨基酸9AA(肾安)治疗，250ml／d，静脉滴注，1次／d， 2-4周。2组其他治疗相同。结果 2组中对急性肾衰总有效 率分别为95％和59％(P<0．05)；对尿蛋白、尿β2-微球 蛋白、血尿总有效率分别为83％、89％、89％和45％、 36％、54％(P<0．05)。结论 还原型谷胱甘肽治疗药物性 急性肾损害有明显的疗效。
GSH的理化特性
• 谷胱甘肽分子量为307．33，熔点189～193℃(分解)，晶体 是无色透明细长柱状(板状)，等电点(PI)为5．93，成品见光 易分解，易氧化，
• 谷胱甘肽分子中有一特殊的6-肽键，即由谷氨酸的6-COOH与 半胱氨酸的a-NH：缩合而成，这样的肽键与蛋白质分子中的一 个氨基酸中Q-COOH和另一个氨基酸中α-NH2失水缩合而成的 肽键显然不同。
• 细胞内的谷胱甘肽在谷胱甘肽硫转移酶(GST)的催化下， 可与细胞内外产生的活性亲电子基、有机氢过氧化物(x) 结合成GSH-S-复合物，经一系列反应生成N-乙酰-Cys-(x) 后运出细胞而排出体外。 GSH清除细胞内自由基、过氧化物、ROOH的同时，2 分子的GSH转变为GSSG，GSSG在谷胱甘肽还原酶 (GR)作用下南NADPH供氢还原为GSH。上述反应形 成 r-谷氨酰循环。由于猪肾脏中的r-GT与肝脏中的 r_GT活力比较低，因此对于猪，肝脏和胆管分支在 GSH周转中起重要作用。
• (9)参与胰岛素的代谢，一降低雌激素、前列腺素、白细胞三 烯的活性；(10)作为抗癌、抗肿瘤及治疗艾滋病的辅助药物。
还原型谷胱甘肽
分子式C10H18O6N3S
结构式
还原型谷胱甘肽(Reduced Glutathione Sodjum:GSH),是人类细 胞中自然合成的一种三肽,由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸组成, 含有疏基(-SH),广泛分布于人体各器官内,对维持细胞生物功能 保护细胞膜的完整性有着重要作用, 1 它是甘油醛磷酸脱氢酶的辅基,又是乙二醛酶及丙糖脱氢酶 的辅酶,参与体内三羧酸循环及糖代谢,并能激活多种酶,从而 促进糖、脂肪和蛋白质代谢.
• 3 还原型谷胱甘肽治疗酒精性肝病的临床效果.方法:63 例患者随机分成治疗组33例,对照组30例,治疗组应用还原 型谷胱甘肽,对照组应用极化液,疗程1个月.结果:治疗组临 床症状和肝功能指标的恢复明显优于对照组:结论:还原型 谷胱甘肽治疗酒精性肝病疗效肯定.
• 4 还原型谷胱甘肽在血液肿瘤化疗中对肝脏的保护作用. 方法住院患者随机分为治疗组和对照组,检测化疗前后肝 功能指标,比较化疗后两组肝功能指标变化情况.结果化疗 后,治疗组丙氨酸转氨酶(ALT)、天冬氨酸转氨酶(AST)、 总胆红素平均值明显低于对照组,差异有统计学意义(P＜ 0.05);两组间接胆红素、血清总蛋白、白蛋白比较差异无 统计学意义(P＞0.05).结论还原型谷胱甘肽可用于血液肿 瘤化疗过程中,对肝脏有保护作用.