二苯基二硒醚的谷胱甘肽过氧化物酶模拟机制:蛋白巯基的关键作用及其抗氧化治疗潜力

【字体: 时间:2025年05月21日 来源:Scientific Reports 3.8

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  本研究针对二苯基二硒醚(DPDS)的抗氧化机制尚不明确的问题,通过体外实验探究其谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)模拟活性与蛋白巯基的关联。研究发现DPDS通过氧化脑Na+/K+-ATPase和肝δ-ALAD等关键巯基蛋白的活性位点发挥GPx模拟作用,且在巯基封闭剂碘乙酰胺(IA)存在时活性丧失。该研究为氧化应激相关疾病(如内源性GSH耗竭)提供了潜在治疗策略,发表于《Scientific Reports》。

  

论文解读

在生物体内,氧化应激是多种疾病的共同病理基础,而谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)作为关键的抗氧化酶,其活性依赖于还原型谷胱甘肽(GSH)。然而,当GSH耗竭时,内源性抗氧化系统可能失效。二苯基二硒醚(DPDS)作为一种有机硒化合物,因其GPx模拟活性备受关注,但其作用机制是否依赖蛋白巯基尚存争议。此前研究推测DPDS可能通过氧化关键巯基蛋白(如Na+/K+-ATPase和δ-ALAD)发挥抗氧化作用,但缺乏直接证据。

为解决这一问题,来自联邦大学沃卡里分校等机构的研究团队设计了一系列体外实验。他们采用大鼠脑和肝组织匀浆,通过硫代巴比妥酸反应物(TBARS)测定评估DPDS对Fe2+和H2O2诱导的脂质过氧化的抑制作用,并利用巯基烷化剂碘乙酰胺(IA)阻断蛋白巯基,同时检测Na+/K+-ATPase和δ-ALAD活性变化。此外,通过添加外源性巯基(如DTT和GSH)验证DPDS的作用靶点。

关键结果

  1. DPDS抑制脂质过氧化:DPDS显著降低Fe2+和H2O2诱导的脑和肝组织TBARS生成(p<0.05),但IA处理完全阻断这一效应,表明巯基是DPDS抗氧化活性的必要条件。
  2. 巯基蛋白活性与抗氧化关联:DPDS在抑制TBARS的同时,剂量依赖性地抑制Na+/K+-ATPase和δ-ALAD活性,且IA处理同样逆转其作用,证实二者活性丧失与抗氧化效应相关。
  3. 外源性巯基的调控作用:DPDS对上述酶的抑制作用在DTT或GSH存在时消失,说明其可转向氧化游离巯基而非蛋白巯基。

结论与意义
该研究首次明确DPDS的GPx模拟机制依赖于关键巯基蛋白的氧化,尤其是Na+/K+-ATPase和δ-ALAD的活性位点巯基。这一发现不仅解释了DPDS在GSH耗竭条件下的独特优势,还为开发针对氧化应激疾病(如神经退行性疾病)的新型硒化合物疗法提供了理论依据。研究发表于《Scientific Reports》,为有机硒药物的精准设计指明了方向。

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