Beals-Hecht 综合征中氧化还原稳态可能失调的研究

【字体: 时间:2025年05月29日 来源:Scientific Reports 3.8

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  为探究 Beals-Hecht(BH)综合征患者胸主动脉瘤(TAA)的氧化还原稳态情况,研究人员检测了 BH 患者 TAA 及对照组升主动脉组织的氧化应激(OS)标志物与抗氧化酶活性。发现 BH 患者相关酶活性下降、OS 标志物异常,提示氧化还原稳态失衡,为疾病机制研究提供新方向。

  
在人体的精密调控网络中,氧化还原稳态犹如一位严苛的 “平衡大师”,掌控着活性氧(ROS)与抗氧化系统的动态平衡。当这一平衡被打破,氧化应激(OS)便如同脱缰野马,肆意冲击机体组织,与多种遗传性疾病的发生发展紧密相连。Marfan 综合征、Loeys-Dietz 综合征等因原纤维蛋白(fibrillin)异常引发的疾病已被证实存在氧化还原失衡,但对于同样由 fibrillin-2(FBN-2)基因突变导致的 Beals-Hecht(BH)综合征,其是否存在氧化应激机制却一直是未解之谜。BH 综合征作为一种罕见的常染色体显性遗传病,发病率不足万分之一,以先天性挛缩性蜘蛛指(趾)畸形(CCA)为特征,部分患者还会出现胸主动脉瘤(TAA)等心血管异常,严重威胁生命健康。然而,科学界对其病理机制的认知,尤其是氧化还原稳态的作用,长期处于空白状态。

为填补这一关键领域的研究空白,墨西哥国家心脏病学研究所(Instituto Nacional de Cardiología Ignacio Chávez)的研究团队开展了一项具有开创性的研究。他们聚焦 BH 综合征患者的胸主动脉瘤组织,深入剖析氧化还原稳态的失衡情况,相关成果发表在《Scientific Reports》上。这项研究不仅为揭示 BH 综合征的发病机制提供了全新视角,更有望为临床干预开辟新路径。

研究人员采用了多种关键技术方法来探索 BH 综合征患者胸主动脉组织的氧化还原状态。首先,他们收集了 3 名符合 Ghent 标准的 BH 患者的胸主动脉瘤组织(TAA),并以 6 名无结缔组织疾病的主动脉瓣功能障碍患者的升主动脉片段(AFTA)作为对照。通过分光光度法,检测了丙二醛(MDA)、总抗氧化能力(TAC)、羰基基团、谷胱甘肽(GSH)、硫醇、硝酸盐 / 亚硝酸盐比值(NO??/NO??)和超氧阴离子(O??)等氧化应激标志物;同时,测定了谷胱甘肽 S - 转移酶(GST)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)、谷胱甘肽还原酶(GR)和硫氧还蛋白还原酶(TrxR)等抗氧化酶的活性;还通过非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳,分析了超氧化物歧化酶(SOD)同工酶、过氧化氢酶(catalase)和过氧化物酶(peroxidase)的活性。

氧化应激标志物与非酶抗氧化系统改变


研究结果显示,BH 患者 TAA 组织中的 NO??/NO??比值、TAC 和硫醇含量显著降低(p≤0.04),而超氧阴离子(O??)水平则显著升高(p=0.02)。这表明 BH 患者体内的非酶抗氧化系统功能受损,氧化产物堆积,氧化应激状态显著增强。

抗氧化酶活性异常


在抗氧化酶系统方面,BH 患者的 GPx、TrxR、SOD 同工酶(SOD-1 和 SOD-2)、过氧化氢酶和过氧化物酶活性均呈现显著下降(p≤0.04)。其中,TrxR 活性的降低尤为明显,这可能影响硫氧还蛋白(Trx)系统对二硫键的还原作用,进而导致 FBN-2 蛋白结构的不稳定。

氧化还原稳态失衡与 FBN-2 蛋白的关联


FBN-2 蛋白作为细胞外基质的重要组成部分,其结构中的半胱氨酸(Cys)残基通过二硫键维持稳定性。研究发现,BH 患者体内 TrxR 活性和硫醇基团浓度的下降,可能阻碍了 FBN-2 蛋白中二硫键的正常形成,导致微原纤维组装异常,弹性纤维(EF)生成受损。这种结构缺陷不仅会引发结缔组织弹性下降,还可能通过正反馈机制加剧氧化应激,形成恶性循环。

综合研究结果表明,BH 综合征患者的胸主动脉组织存在显著的氧化还原稳态失衡,表现为抗氧化酶活性降低、非酶抗氧化物质减少以及氧化产物堆积。这种失衡可能通过影响 FBN-2 蛋白的结构稳定性和弹性纤维的正常组装,推动胸主动脉瘤的形成与发展。该研究首次证实了氧化应激在 BH 综合征中的关键作用,为理解该疾病的病理机制提供了重要的分子证据。

值得关注的是,研究中观察到的 TrxR/Trx 系统异常与 FBN-2 蛋白稳定性的关联,提示靶向调节氧化还原平衡可能成为 BH 综合征治疗的新策略。尽管由于病例数量有限,研究存在一定局限性,但这些发现为后续开展更大规模的临床研究和抗氧化治疗探索奠定了基础。未来,深入解析氧化还原稳态与 FBN-2 蛋白相互作用的分子机制,有望开发出针对 BH 综合征的新型干预手段,为改善患者预后带来希望。

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