1 GSH及其衍生物
2 GSH代谢
图2 细胞GSH代谢GSH:谷胱甘肽 glutathione;GSSG:氧化型谷胱甘肽 glutathione disulfide;GCT:γ-谷氨酰基转移酶 γ-glutamyl cyclotransferase;GGT:γ-谷氨酰基转移酶 γ-glutamyl transpeptidase;DP:二肽酶 dipeptidase;γ-GCS:γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶 γ-glutamylcysteine synthetase;GCL:谷氨酰半胱氨酸连接酶 glutamate cysteine ligase;GS:谷胱甘肽合成酶 glutathione synthetase;GR:谷胱甘肽还原酶 glutathione reductase;GPX:谷胱甘肽过氧化物酶 glutathione peroxidase;OPLAH:5-羟脯氨酸酶 5-oxoprolinase;RLIP76(RalBP1):Ral-相互作用蛋白76 Ral-interacting protein 76;OATs:有机阴离子转运载体 organic anion transporters;NaC3:钠依赖二羧酸转运蛋白3 sodium-dicarboxylate carrier 3;ROOH:羟基过氧化物 hydroxy peroxide;ROH:羟基化物 hydroxylate;NADP:烟酰胺腺苷二核苷酸磷酸 nicotinamide adenine dinucleotide phosphate。 |
3 GSH的生物学功能
3.1 GSH的抗氧化功能
表1 不同细胞中GSH的分布及氧化还原稳态调控机制Table 1 GSH distribution and regulatory mechanism of redox homeostasis in different cells |
| 细胞类型 Cell types | 细胞质中GSH含量 Content of GSH in cytoplasm/(mmol/L) | GSH稳态调控 GSH homeostasis regulation | 抗氧化调控机制 Regulatory mechanism of antioxidant function | 参考文献 References |
|---|---|---|---|---|
| 星形胶质细胞 Astrocytes | 8.00~10.00 | GSH合成及GSH氧化还原系统调控; 通过MRPs将GSH共轭化合物输出细胞 | 通过GSH代谢相关酶调控细胞内氧化还原系统;通过IL-6 通路调控GSH利用及转运,促进细胞抗氧化 防御保护细胞免于ROS及外源有害物质的损伤 | [13,23] |
| 神经细胞 Neurons | 0.20~2.00 | 通过CySS/Glu交换转运载体促进 CySS吸收,从而促进GSH合成 | 调节微兴奋性突触后点位,促进细胞Glu神经递质 生理活性,并通过Nrf2调控NQO1与MT表达及其与 NQO1结合,介导抗氧化防御及脱毒作用 | [19-20] |
| 肝细胞 Hepatocytes | 5.00~10.00 | GSH合成及GSH氧化还原系统调控; 细胞质GSH向线粒体的转运 | 通过GSH代谢调控细胞内氧化还原系统;通过 IL-6、TNF-α通路提高肝脏免疫功能, 缓解氧化应激及炎症 | [23-24] |
| 红细胞 Erythrocytes | 2.30~5.23 | 调控GSH从头合成,输出GSSG及GSH 共轭化合物;GSH氧化还原系统调控 | 通过GSSG和GSH共轭化合物负反馈调节GSH合成, 影响GSH稳态;通过影响Band 3氧化磷酸化调节 一磷酸己糖途径通路及NADPH生成,从而影响 GSH合成及氧化损伤防御功能 | [2,25⇓-27] |
| 肺细胞 Pneumocyte | 0.40~0.50 | GSH/GSSG、Cys/CySS氧化还原电位, 通过GSH前体物质调控GSH稳态 | 通过NADPH氧化酶4-Nrf2通路及TGF-β通路调控 细胞GSH合成代谢及内质网氧化应激,缓解氧化损伤 | [28-29] |
| 肾细胞 Renal cell | 3.13 | 通过GSH/GPX通路促进GSH 及线粒体ATP合成 | 通过激活Nrf2-ARE通路及戊糖磷酸途径促进 GSH的从头合成,提高NADPH、GSH/GSSG及 抗氧化蛋白水平,抑制脂类β-氧化,从而抑制铁坏死 | [2,30-31] |
| 心肌细胞 Cardiomyocyte | 2.00 | 细胞GSH合成及代谢;通过影响DIC及 OGC,调节GSH向线粒体的转运 | 通过胰岛素信号调控PI3K及p38 MAPK通路, 级联激活GPX4活性并调控细胞GSH循环, 影响细胞抗氧化功能 | [32-33] |
| 胰岛细胞 Pancreatic islets | 通过糖代谢促进胰岛GSH合成;通过 N-乙酰半胱氨酸影响细胞GSH代谢 | 通过丙酮酸羧化酶-糖代谢途径及N-乙酰半胱氨酸 影响GSH合成、代谢,降低一氧化氮及ROS的生成, 增强细胞抗氧化能力,从而抵抗炎症及亚硝酸盐等应激 | [34-35] |
GSH:谷胱甘肽 glutathione;MRPs:多药耐药相关蛋白 multidrug resistance-associated proteins;IL-6:白细胞介素-6 interleukin-6;ROS:活性氧 reactive oxygen;CySS:胱氨酸 cystine;Glu:谷氨酸 glutamic acid;Nrf2:核因子E2相关因子2 nuclear factor erythroid 2-related factor 2;NQO1:NAD(P)H/醌氧化还原酶 NAD(P)H quinone oxidoreductase-1;MT:金属硫蛋白 metallothionein;TNF-α:肿瘤坏死因子-α tumor necrosis factor-α;GSSG:氧化型谷胱甘肽 glutathione disulfide;NADPH:还原型烟酰胺腺苷二核苷酸磷酸(reduced nicotinamide adenine dinucleotide phosphate;Cys:半胱氨酸 cysteine;GPX:谷胱甘肽过氧化物酶 glutathione peroxidase;TGF-β:转化生长因子-β transforming growth factor-β;ARE:抗氧化响应元件 antioxidant response element;DIC:二羧酸转运载体 dicarboxylate carrier;OGC:氧化戊二酸载体 oxidized glutaric acid carrier;PI3K:磷脂酰肌醇3-激酶 phosphoinositide 3-kinase;p38 MAPK:p38丝裂原活化蛋白激酶 p38 mitogen-activated protein kinase。 |

京公网安备 11010802041926号