血紅素加氧酶與膽紅素

血紅素加氧酶與膽紅素

血液中的紅素氧化酶（h）是一個(gè)重要的氧化異體系統(tǒng)。他在血中生成了膽紅素、一氧化碳和游離鐵。膽紅素是體內(nèi)重要的氧化異體抗體，可以抑制運(yùn)動(dòng)后的超氧化物誘導(dǎo)酶（sod）活性的降低。同時(shí)，運(yùn)動(dòng)后生成氧自由基的可能減少會(huì)減少體內(nèi)自發(fā)產(chǎn)生的氧自由基，表明膽紅素具有一定的抗運(yùn)動(dòng)和氧化反應(yīng)作用。膽紅素可以通過(guò)抑制肌質(zhì)網(wǎng)Ca1ho-2基因檢測(cè)血紅素加氧酶是一種微粒體酶是血紅素降解的起始酶和限速酶,催化血紅素生成等摩爾的膽綠素、一氧化碳和游離鐵,膽綠素隨即降解為膽紅素。血紅素加氧酶及其代謝產(chǎn)物統(tǒng)稱為血紅素加氧酶系統(tǒng),在人和動(dòng)物體內(nèi)所有組織中廣泛分布,目前發(fā)現(xiàn)了3種HO的同功酶,即HO-1、HO-2、HO-3。HO-1為誘導(dǎo)型,HO-2、HO-3為結(jié)構(gòu)型,其中國(guó)內(nèi)外對(duì)HO-1的作用研究最多。HO-1分子量為32KD,亦稱熱休克蛋白32(HSP32),HO-1基因定位于人染色體22q12,具有4個(gè)內(nèi)含子,在其操縱子內(nèi)有熱激元件(Heatshockelement,HSE)、AP21結(jié)合區(qū)、NF2κB結(jié)合區(qū)、金屬反應(yīng)元件,基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為18kb。主要分布在單核巨噬細(xì)胞系統(tǒng)的微粒體中,在心、肺、腎、肝臟、骨髓、脾臟和網(wǎng)狀內(nèi)皮細(xì)胞中表達(dá)較多,以脾臟活性最高,在骨骼肌中含量很少,很難檢測(cè)到,但在各種刺激如血紅素、紫外線、缺氧、細(xì)胞因子、金屬、內(nèi)毒素及氧化劑等多種因素作用下均可誘導(dǎo)其表達(dá)。HO-1對(duì)熱不敏感,加熱65℃10min,其酶活性仍保存有70%。體內(nèi)80%的膽紅素來(lái)源于HO途徑,可通過(guò)膽紅素含量間接反應(yīng)HO活性。HO-2是組成型血紅素加氧酶,除脾臟以外,HO的活性主要表現(xiàn)為HO-2的活性。HO-2分子量約為36KD,HO-2基因定位于人染色體16p13.3,在哺乳類動(dòng)物的細(xì)胞中,至少發(fā)現(xiàn)2種mRNA,分子量分別為13kb、19kb,與HO-1基因不同,到目前為止HO-2基因操縱子內(nèi)僅發(fā)現(xiàn)糖皮質(zhì)激素反應(yīng)元件(GRE)一種增強(qiáng)子,HO-2很少被誘導(dǎo),現(xiàn)認(rèn)為HO-2的表達(dá)受到糖皮質(zhì)激素的調(diào)節(jié)。新生大鼠體內(nèi)HO-2活性相對(duì)較低,2周內(nèi)活性逐漸上升并達(dá)到最高,被認(rèn)為與糖皮質(zhì)激素在血液中的濃度逐漸升高有關(guān)2高帶素與麻黃HSP32作為一種細(xì)胞反應(yīng)性蛋白,可增加膽紅素含量,大量實(shí)驗(yàn)表明,膽紅素具有很強(qiáng)的抗氧化作用,在體外能使亞油酸免受氧自由基的氧化,而體內(nèi)高膽紅素血癥對(duì)氧化損傷有明顯的保護(hù)作用3不同材料在hos系統(tǒng)下的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)尚不在單次訓(xùn)練時(shí)長(zhǎng)HOs系統(tǒng)與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系尚未引起運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重視,目前關(guān)于長(zhǎng)期低、中、高強(qiáng)度訓(xùn)練,一次性不同強(qiáng)度、不同時(shí)間運(yùn)動(dòng)對(duì)HOs系統(tǒng)影響的報(bào)道不多,且存在一定差異。3.1激素與自氧化大量的研究表明,膽紅素具有明顯的抗氧化作用,如膽紅素能夠抑制有毒性的肺炎雙球菌的生長(zhǎng),低劑量膽紅素不但能穩(wěn)定維生索A使其免受氧化損傷,還能阻止紫外線引起的不飽和脂肪酸的自氧化作用。Stoeker等在體外實(shí)驗(yàn)中證明,膽紅素能夠清除自由基,與人血清白蛋白結(jié)合時(shí)或在生理濃度下仍能阻止亞油酸氧自由基引起的氧化作用。徐美琴等研究發(fā)現(xiàn)補(bǔ)膽紅素組SOD的活性升高、MDA的含量降低、SOD/MDA的比值升高;證明膽紅素有較強(qiáng)的抗氧化能力,對(duì)自由基有較強(qiáng)的清除能力3.2白肌ho-1基因轉(zhuǎn)錄Hildebrandt等研究發(fā)現(xiàn),低強(qiáng)度(50%最大攝氧量)一次性運(yùn)動(dòng)45min后即刻可激活大鼠腓腸肌HO-1基因轉(zhuǎn)錄,紅肌中與對(duì)照組產(chǎn)生變化,但不明顯。白肌HO-1基因轉(zhuǎn)錄與對(duì)照組相比未發(fā)生變化。低強(qiáng)度一次性運(yùn)動(dòng)180min運(yùn)動(dòng)后即刻可激活大鼠腓腸肌白肌HO-1基因轉(zhuǎn)錄增加10倍,紅肌中增加30倍,運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)期1h達(dá)到峰值,運(yùn)動(dòng)后24h基本恢復(fù)至運(yùn)動(dòng)前水平;Hildebrandt等還發(fā)現(xiàn)大強(qiáng)度(75%最大攝氧量)運(yùn)動(dòng)45min,可使紅、白肌中HO-1轉(zhuǎn)錄增加5倍左右,且紅肌比白肌明顯3.2.2ho-1與運(yùn)動(dòng)負(fù)荷、運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的關(guān)系盧開(kāi)信等關(guān)于45min、90min、150min負(fù)荷訓(xùn)練9周對(duì)主動(dòng)脈平滑肌HO的影響研究,發(fā)現(xiàn)HO活性與運(yùn)動(dòng)負(fù)荷有關(guān),隨著運(yùn)動(dòng)時(shí)間從0增加至45min、90min、150min,主動(dòng)脈平滑肌HO活性相應(yīng)增加53.78%、81.48%、120.66%。說(shuō)明長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)可激發(fā)平滑肌HO的活性3.3氧化碳在學(xué)習(xí)、記憶、免疫組化和配合、調(diào)節(jié)頸動(dòng)脈體的相關(guān)研究一氧化碳(CO)具有調(diào)節(jié)血管舒張的功能,可以擴(kuò)張血管,改善微循環(huán)。在中樞神經(jīng)系統(tǒng),一氧化碳參與學(xué)習(xí)、記憶、嗅覺(jué)受體神經(jīng)的發(fā)育和功能、調(diào)節(jié)頸動(dòng)脈體化學(xué)感受活性和抑制自主神經(jīng)加壓調(diào)節(jié)機(jī)制,還涉及括約肌松弛、激素的釋放等。李俊平等實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生發(fā)展中,每天進(jìn)行60min和120min的游泳訓(xùn)練8周后,可增加主動(dòng)脈CO含量3.4鐵吸收與大鼠糞便釋放的關(guān)系運(yùn)動(dòng)性缺鐵性貧血是運(yùn)動(dòng)中常發(fā)生的現(xiàn)象,而鐵在運(yùn)動(dòng)中發(fā)揮極為重要的生物學(xué)作用。氧的運(yùn)輸能力、機(jī)體的能量代謝、免疫機(jī)能等都與鐵有著密切的關(guān)系,故鐵對(duì)運(yùn)動(dòng)能力的維持具有十分重要的作用。有學(xué)者應(yīng)用大鼠進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)組大鼠糞便排出的鐵量顯著高于非運(yùn)動(dòng)組,認(rèn)為運(yùn)動(dòng)可抑制鐵吸收。另有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn),在補(bǔ)鐵的同時(shí)做中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng),1h后的血清鐵濃度顯著高于靜息時(shí)的血清鐵濃度,運(yùn)動(dòng)4h后達(dá)高峰,此時(shí)血清鐵的濃度高于只做運(yùn)動(dòng)而不補(bǔ)鐵者的48.2%,或只補(bǔ)鐵而不做運(yùn)動(dòng)者的8.3%,認(rèn)為運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)鐵吸收?？偟膩?lái)說(shuō)對(duì)于運(yùn)動(dòng)如何影響鐵吸收還很不清楚。研究運(yùn)動(dòng)對(duì)鐵吸收的影響具有強(qiáng)烈的現(xiàn)實(shí)針對(duì)性,隨著對(duì)運(yùn)動(dòng)影響鐵吸收作用機(jī)制的研究深入,必將有助于進(jìn)一步分析運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)的低鐵狀態(tài)的本質(zhì),以及運(yùn)動(dòng)員和運(yùn)動(dòng)健身人群是否需要以及如何進(jìn)行鐵補(bǔ)充。4ho-1與運(yùn)動(dòng)能力有關(guān)運(yùn)動(dòng)與血紅素加氧酶系統(tǒng)的研究報(bào)道并不多,目前認(rèn)為運(yùn)動(dòng)可誘導(dǎo)骨骼肌中HO-1mRNA表達(dá),但關(guān)于運(yùn)動(dòng)后骨骼肌HO-1活性變化情況及HO-1蛋白表達(dá)水平的變化以及HO-1mRNA表達(dá)變化在運(yùn)動(dòng)能力改善方面發(fā)揮的作用研究甚少。另外關(guān)于長(zhǎng)期有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)骨骼肌HOs的影響研究尚缺欠,運(yùn)動(dòng)引起HO-1表達(dá)增加的機(jī)制