谷胱甘肽过氧化物酶的检测及意义

旅
临床检验杂志1993年第11卷第】期45
谷胧甘肤过氧化物酶的检测及意义
黄履成唐琼华
(南京铁道医学院附院，210009)
自由墓(Freeradieals，FR)的生物学和医学是
近十年发展起来的一门新兴科学.所谓FR就是外层
轨道含有不成对的电子、原子或原子团和特殊状态的
分子，它是人体内物质氧化还原反应的代谢产物.外
源性的FR可由物理的、化学的因子(如药物，辐射
等)诱发而产生.在生理条件下，人体FR的产生和
清除处于动态平衡状态.浓度很低的FR不仅不会损
伤机体，还可显示其独特的生理功能，在病理情况
下，外源性FR得不到及时清除;或者内源性FR的
产生和消除失去平衡.常常会造成FR对机体的损
伤.如肿瘤、心血管疾病等的发生发展与FR产生和
清除失衡密切相关.由于检测氧白由基(0牙、oH
等)在技术上比较困难.而通过检测血液中抗氧物
(酶)及FR氧化产物的含量(酶活力)，来间接反映
氧白由从的存在，则比较容易，这也是当前氧白由从
研究中最普遍应用的方法.本文重点介绍一种抗过氧
化物酶—谷眺甘肤过氧化物酶的检测及意义.l谷胶甘肚过级化物酶及其盆要生理功能〔，·2，
1.1谷耽甘肤过氧化物酶(o一utathioneperoxidase
GsH一px)即谷耽甘肤:HZo氧化还原酶，ECI，
”.1.9分子量7600~9600，是一种水溶性四聚蛋自
酶，有四个亚基处在一个平面上，每个亚基上有一个
硒原子.具有催化活性的硒半耽氨酸位于酶分子178
个氨基酸的第3S位置上，在酶分子表面凹穴的活性
部位，易于接触有机氢过氧化物并使其还原为有机羚
化物;GsH一Px也可使HZo:变成HZO.还原型芥
肤甘肤(GSH)在催化反应中作为氢供体.氧化型谷
胧甘肤(GSSG)在谷胧甘肤还原酶(GSSG一R)作
用下，还原成GSH.并由NADPH提供氢.NADP十
参与戊糖磷酸旁路代谢.见附图
11202GSHNADP+
(二511一
H:O
P
矢G岱呀丫NADPH关萄葡糖一6一磷酸萄葡糖一6一磷酸脱氢酶核酮糖一5一磷酸
附图GS日一尸x酶促反应
可
‘
l
了
、，J、.JII--飞砂了.、2.、
人细胞中GSH一PX的最适pH为8.5.在pH6.0
以下不显活性，纯酶不稳定，NaCN或NaN，都不抑
制其活性.各种组织细胞中的GSH一PX活性与其抗
不饱和脂防酸(USFA)过氧化的需要程度有关，表
现为不同的比活性(speeifieaetivity).胃与小肠直接
与酸败食物中有机氢过氧化物相接触，条丸组织含有
丰富的USFA，‘已们的GSH一PX比话性都比较高.
GSH一PX的活性以肝脏和RBC中最高，心、肺次
之，肌肉最低.RBC中GSH一PX比血浆的高，且含
量较恒定.若以单个细胞比较，白细胞中GSH一PX
活性是RBC的12一20倍左右.
1.2GSH一PX的主要生理功能
L2
.
1机体有一个完整的抗氧化防御系统.除了
GSH一PX外，负

责还原氢过氧化物的，还有过氧化
氢酶(CAT)、磷脂氢过氧化物谷吮甘肤过氧化物酶
(phospholipidhydroperoxideglutathioneper--
o1记asc，PHGPX，EC、.、、.、，、伪和补肤甘肤一s一转
移酶(Glutathione一s一transfcrasc，GST，EC2.5.1.
18)等，它们是以不同榷质特异性组成个多水平的
还原有机氢过氧化物系统，以防d几脂质过氧化对组织
的损伤.C^T主要负责清I涂HZo:(2H2o2一，
2H20+02)，而GSH一PX不仅又寸不含CA‘T组织(如
脑和精子)中H20:的清除，即使含有!富CAT的
组织，也需要GSH一PX协同清除HZo2.
1
.
2.2GSH一PX参与调节前列腺素(P(;s)的，J;物
合成.花生四烯酸(AA)在环氧化酶或脂酶的作用
下，可氧化成脂过氧化物(LOOH).干扰PGS的合
成，在GSH一PX作用下，LOOH转化为无活性的
LoH.osH一px参与前列环素(，GIZ)和血栓素
(TxAZ)的合成，而LooH抑制pGI:合成酶的活
性，从而破坏了PGT:和TxA:之介，]的平衡.Lo0H
与TxA:呈正相关，PGI:与LooH呈负相关.将引
起血小板聚集和血管收缩，红细胞膜通透性降低，发
生一系列血液流变学的改变.
2.GSH一PX的检测
GSH一PX活性检测有直接法和问接法两种.
2.1直接法即测定GSH一PX的墓质GSH的消耗
量或GSSG的生成量.以反映其活性.
2.1.1紫外分光光度法〔，，osH在波长255nm处呈
最大吸收，通过酶与基质作用，从255nm吸光度的
降低计算GSH的消耗量，从而判断酶活性.此法仅
适用于纯酶活性的检测.北京中医学院〔”利用
GsH+HZOZ一一卜GssG+HZo的反应.以每分钟’l几
成、6户molGSSG为一个酶活性单位，测定血浆或组
织匀浆中GSH一PX活性.
2.1.2DTNB比色法(4〕即用5‘5一二硫对硝从111酸
(5‘5一dith一。一bis(2一nitrobenieAeid，DTNB)测定
GSH的消耗量，以反映酶活性.ZGSH+DTNB一卜
GssG+ZTNB.Gross〔5〕首先报道osH一PX宁舌力以
每克Hb每分钟GSH以一级反应速度(K)表示，
即
K一〔，·，‘忿2一:)·，二(GSHGSH
Haffcman〔‘，以单位时间内一09〔GsH〕降低量表示加
46
GsH中X活性，称为Haffeman单位.唐琼华等在
Haffeman法基础上，测定血浆中GSH一PX活力，以
每升血浆每分钟消耗1料mol的GSH为一单位
(U/L.102例健康人血浆GSH一PX为127.64土
12.68U/L.并与荧光法进行了比较，
y=0.93x+52·12，r=0.95.灵敏度虽不及荧光法，但
具有操作简易.结果稳定，无需特殊设备等优点，具
有推广应用价值.
2.1.3荧光法〔’)唐国华报道用邻苯二甲醛
(oPA)测定GSH的消耗量.以反映酶活性.剩余的
GsH与OPA形成荧光复合物.在激发波长(Ex)
350nm，发射波长(E二)425nm处侧量相对荧光强
临床检脸杂志1993年第”卷第l期
度，以求得剩余GSH含量，以每分钟催化1.如mol
的GSH进行氧化所需的酶盘为一个醉活力单位.
GSH浓度在20~240娜ol/L范围内与相

对荧光强度
呈线性.此法具有较高的特异性.由于荧光强度受多
种因索的影响，精密度不够理想.如荧光强度40分
钟达最高，20分钟稳定后逐渐减弱.不宜用标准工作
曲线求得结果，样本与标准测定应同步进行.
2.2间接法即酶联法.其原理是利用H20:和
GSH作双基质，在GSH一PX作用下.形成GSSG，
同时加人NADPH及GSSG一R.使GSSG重新转变
为GSH，NADPH转变为NADP+，在Monm处测
定NADP十的光吸收.以反映GSH一PX的活性.
GSH一PX
ZGSH十H:岛
一GSSG+HZO
GSSG一R
于一~戈ZGSH
NADPHNADI〕十
Faraji(.)对几种osH甲X测定方法进行T比
较，认为此法具有灵敏度高.特异性强等优点.Yeh.
应用GSH和特丁基氢过氧化物(t一utyl
hydr。沐roxide)为双基质，它们的凡分别为
1.8~of/L和238拌mof/L，酶活力的批内和批间CV分别为3.3%和4.9%.台北中国人的正常参考值
为28.6~87.8u/g·Hb.但此法需要的GSSG一R提
纯复杂.产量低，成本高，难以满足常规检测的需
求.此外在检测体系中还需要加人CAT.以除去
HZoZ的干扰，否则测定结果偏高.
1GSH一PX检测的愈义卿
GSH一X作为反映机体抗过氧化能力的指标之
一，对有些疾病的诊断、观察治疗效果等具有一定的
价值.有些疾病可见随脂质过氧化速率增高而酶活性
增高;有些疾病则可见随脂质过氧化速率的进一步提
高.醉活性反而降低.因此，酶活性的增降既可能是
LPO浓度增高的原因，也可是LPO浓度增高的结
果.这种情况可发生于不同疾病或同一疾病的不同病
程.为了更好地反映机体抗过氧化能力的状况，宜应
用多指标进行综合分析判断.GSH一PX活力与血清
维生素E(VE)浓度、GSH一PX/LPO呈正相关，而
与LPO呈负相关.考虑到FR反应对血液流变性的
影响.开展这方面的交叉研究，有助于进一步弄清一
些疾病的机理;也可以为祖国医学活血化淤、抗衰老
药物开发研究提供新的方法和理论依据.从实验和临
床研究结果表明，GSH一PX活性改变有如下疾病.
3.1克山病和大骨关节病.这两种地方病患者血、发
和组织中硒含量处于低水平.GSH一PX酶活性降
低.补硒治疗后，酶活性随之增高(’。〕.但除
GSH一PX含硒外.尚有不同分子的硒蛋白.当组织
中硒含量正常时，与GSH守X活性相关性并显著，
因此硒含量与GsH一PX活性并不是等同的川).
3.2多发性硬化症患者的血硒和GSH一PX活性均较
对照组低，血清LPO升高.
3.3癌症患者血硒和GSH一PX均降低，降低程度与
癌症存活时间、复发和扩散有关〔’2，.
3.4心血管疾病(’”急性心肌梗塞患者血小板中
GSH一X明显降低;冠心病由于机体脂质过氧化速
率增高，血浆GSH一PX活性不但不增加，反而降
低，且下降程度远大于LPO含量的增加，致使
GSH一PX/LPO比值明

显低于正常对照组，提示
GSH一PX活性降低，是LPO含量升高的结果.
3.5手术后患者长期非胃肠道营养可导致低硒综合症
(se一responsive叮ndrone).表现为大腿肌肉疼痛，影
响活动，RBC中GsH一PX活性降低‘，.〕.
3.6搪尿病患者血浆LPO含量较正常人高2倍以
上，血浆GsH一Px明显增高，血清v:降低，持续服
用v:，可使LPO降低，但仍高于对照组.
3.7镰状红细胞贫血.新生儿溶血和地中海贫血等疾
病患者可见RBC中v，降低，而GsH一Px活性增
高.
18烧伤患者伤后二周，血浆GsH一Px和v:降
低，LPO升高与烧伤程度有关.
19慢性胰腺炎特别是钙化性胰腺炎患者血清
GsH一Px和V:降低.LPO增加.
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(1992一I卜12修[ril)
丫