谷胱甘肽的多种重要功能
谷胱甘肽是最常见的非蛋白质硫醇分子,主要存在于真核细胞中。它广泛分布于所有生物物种中。尽管还原形式的谷胱甘肽占普遍存在的谷胱甘肽的 90% 以上,但在微生物细胞、组织和血浆中也可能发现各种其他形式的谷胱甘肽。谷胱甘肽被氧化后,生成谷胱甘肽二硫化物GSSG(氧化型谷胱甘肽)。然后,这种氧化型谷胱甘肽可能会被谷胱甘肽还原酶还原回谷胱甘肽,尽管该过程会消耗 NADPH。
除了 GSSG 之外,谷胱甘肽还可能以几种不同的混合二硫键形式存在,例如 GS-S-CoA、GS-S-Cys 和 GS-S-蛋白,它们是通过谷胱甘肽酰化过程产生的。
虽然谷胱甘肽已被揭示参与大量的生理过程并发挥多种重要功能,但谷胱甘肽的主要和一般作用可概括为三个主要方面:作为抗氧化剂、增强免疫系统、以及对高等真核生物进行解毒。
首先,谷胱甘肽强大的提供电子的能力及其相对较高的细胞内浓度(可能达到毫摩尔水平)使得细胞内保持还原环境成为可能。因此,谷胱甘肽是一种重要的抗氧化剂,可以保护 DNA、蛋白质和其他大分子免受活性氧 (ROS) 等引起的氧化损伤。
其次,谷胱甘肽是研究发现的最强大的抗病毒化学物质之一,它通过促进白细胞的形成,对免疫系统的功能也非常重要。总之,为了完成解毒过程,谷胱甘肽可以通过谷胱甘肽-S-转移酶的作用与各种外源性亲电试剂和外源性物质结合。因此,谷胱甘肽通常被认为是最有效、适应性最强、最重要的天然防御化学物质之一。
谷胱甘肽缺乏与人类多种疾病状态有关,包括 HIV 感染、肝硬化、肺部疾病、胃肠道和胰腺炎症、糖尿病、神经退行性疾病和衰老。
谷胱甘肽有潜力在食品工业和化妆品工业中用作添加剂。谷胱甘肽在制药工业中最常被用作化学品;尽管如此,它也具有在上述其他行业中使用的潜力。事实上,谷胱甘肽之所以在行业中具有如此广泛的应用,是因为这种化学物质通常被认为以营养补充剂的形式食用是无风险的。另一方面,有几份关于小鼠谷胱甘肽口服急性毒性研究的报告表明,致死剂量 50 (LD 50)大于5克/公斤,表明谷胱甘肽是无害的。在相当多的临床试验中,也没有记录到重大不良反应。
参考文献:Al-Temimi AA, Al-Hilifi SA, Al-Mossawi AE. An investigation on glutathione derived from spinach and red cabbage leaves and their effects of adding to meat patties. Saudi J Biol Sci. 2023 May;30(5):103632. doi: 10.1016/j.sjbs.2023.103632. Epub 2023 Mar 31. PMID: 37123535; PMCID: PMC10140161.
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