核糖在保護(hù)心臟功能中的作用

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1、核糖在保護(hù)心臟功能中的作用關(guān)鍵詞：核糖磷酸戊糖途徑心臟功能　　摘　要　磷酸戊糖途徑在所有動(dòng)物心臟中的發(fā)育都是不好的。心肌缺血之后重新灌流時(shí)，其心肌ATP水平要經(jīng)過好幾天才能恢復(fù)到正常水平。文章綜述了核糖溶液灌注心肌細(xì)胞，可明顯提高ATP的恢復(fù)速度，促進(jìn)ATP合成，改善心臟功能。文章還就核糖的臨床應(yīng)用作了闡述。　EffectofRiboseonProtectingGlobalHeartFunction　　D-核糖(D-Ribose)是自然界存在的一種五碳醛糖，于1909年首先為萊文(Levene)和雅各布斯(Jacobs)所鑒定。五十年代后采用以葡萄糖為原料的有機(jī)合成

2、法或由核苷水解法生產(chǎn)，八十年代國(guó)外開始用發(fā)酵法生產(chǎn)?，F(xiàn)在，發(fā)酵法已達(dá)到很高的水平，為今后探索核糖新用途創(chuàng)造了條件〔1，2〕。　　以前D-核糖主要用作合成維生素B2的原料，近年來又報(bào)道可用于合成抗病毒、抗腫瘤核苷類藥物。此外，它本身還可用于治療心臟局部缺血，提高心臟耐受缺血的能力，改善心臟的總體功能；治療運(yùn)動(dòng)引起的肌肉酸痛，腺苷酸脫氨酶缺陷造成的僵硬，以及胞內(nèi)缺乏磷酸化酶造成的肌肉疼痛等〔3〕。下面主要介紹核糖在保護(hù)心臟功能中的作用?！　?　磷酸戊糖途徑的生理功能　　磷酸戊糖途徑是糖、脂肪酸、嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸代謝的樞紐。由糖原分解或細(xì)胞攝取葡萄糖所產(chǎn)生的葡萄糖-

3、6-磷酸(G-6-P)主要通過糖酵解和有氧代謝氧化。但有一小部分G-6-P進(jìn)入磷酸戊糖途徑。這條途徑的第一個(gè)酶，葡萄糖6-磷酸脫氫酶(G-6-PDH或G-6-PD)是限速酶?！　∵@條途徑主要有兩個(gè)功能：(1)產(chǎn)生還原當(dāng)量。以NADPH的方式應(yīng)用于合成脂肪酸和將氧化型谷胱苷肽(GSSG)轉(zhuǎn)變成還原型(GSH)。后者對(duì)通過谷胱甘肽過氧化酶使氧自由基解毒非常重要。(2)生成核糖-5-磷酸(R-5-P)：R-5-P是磷酸戊糖途徑的重要中間產(chǎn)物。R-5-P可以轉(zhuǎn)變成5-磷酸核糖焦磷酸(PRPP)，后者是嘌呤核昔酸從頭合成、乳清酸轉(zhuǎn)變成UTP的前體物質(zhì)。它還有利于嘌呤堿(腺嘌呤

4、和次黃嘌呤)通過“補(bǔ)救途徑”重新利用?！　?　心肌的磷酸戊糖途徑　　有人進(jìn)行了比較性研究，來估計(jì)大鼠幾種器官的磷酸戊糖途徑的能力。其方法主要是測(cè)定組織中的G-6-PD的活力，PRPP代謝庫的大小和嘌呤核苷酸合成的速率。研究發(fā)現(xiàn)，在所有被研究的器官中，三個(gè)參數(shù)有平行關(guān)系。其中最高的是腎臟，以下依次為肝臟、心臟和骨骼肌。所以，骨骼肌中磷酸戊糖途徑的能力很低。心肌磷酸戊糖途徑的能力也相當(dāng)?shù)汀１容^研究各種動(dòng)物(包括人)后證明，磷酸戊糖途徑活力低并不是大鼠心臟唯一的特征〔4〕。測(cè)定數(shù)據(jù)表明，在被研究的各種動(dòng)物心臟中，G-6-PD活力總是低于6-PGD(6-磷酸葡萄糖酸脫氫酶，

5、磷酸戊糖途徑的第二個(gè)酶)；人心肌的G-6-PD活力與大鼠心肌G-6-PD活力相當(dāng)?？梢娦呐K的磷酸戊糖途徑在所有動(dòng)物心臟中的發(fā)育都是不好的。由于心肌磷酸戊糖途徑的代謝活力低，心肌就出現(xiàn)了一個(gè)特征性的代謝性質(zhì)，這就是它生成PRPP的速度很慢。研究表明，在狗和大鼠心肌缺血之后重新灌流時(shí)，其心肌ATP水平要經(jīng)過好幾天才能恢復(fù)到正常水平〔5〕。其原因可能是：在缺血時(shí)，ATP大量分解，ATP分解的產(chǎn)物，如腺苷、肌苷和次黃嘌呤核苷酸可以滲出細(xì)胞膜而被“洗掉”丟失，這樣心臟就不能利用補(bǔ)救途徑來重新利用它們，ATP代謝庫的恢復(fù)就只能依靠磷酸戊糖途徑提供的PRPP進(jìn)行腺苷酸的從頭合成來

6、完成。又因?yàn)樾募×姿嵛焯峭緩交钚院艿?，ATP代謝庫的恢復(fù)就很慢。所以當(dāng)心臟嚴(yán)重缺血后，其功能的恢復(fù)非常需要恢復(fù)ATP代謝庫。在這種情況下，PRPP代謝庫就變成腺嘌呤合成以及腺嘌呤和次黃嘌呤轉(zhuǎn)變成AMP和IMP的限制因素?！　∮袃煞N途徑可以升高心臟中可利用的PRPP代謝庫：(1)刺激心臟G-6-PD的活性，因?yàn)檫@個(gè)酶是調(diào)節(jié)磷酸戊糖途徑的第一個(gè)酶兼限速酶；(2)用核糖來跳過磷酸戊糖途徑的限速步驟，增加PRPP的生成。實(shí)驗(yàn)和臨床研究發(fā)現(xiàn)，核糖可以增加心肌中腺苷酸的合成，改善心臟的功能。表1　心肌磷酸戊糖途徑中最前面兩個(gè)酶的活性〔4〕動(dòng)物數(shù)目酶(U/mg蛋白質(zhì))G-6-PD

7、H6-P-葡萄糖酸脫氫酶P1豚鼠86.0±0.4611.6±0.36＜0.0005大鼠284.0±0.1511.2±0.25＜0.0005兔43.4±0.7712.2±0.21＜0.0005狗61.5±0.198.8±0.43＜0.0005牛41.6±0.359.3±0.50＜0.0005猴52.4±0.595.0±0.56＜0.0250人163.4±0.155.9±0.27＜0.0005　　1無效假說的概率　　3　使用核糖改善試驗(yàn)動(dòng)物的心臟功能　　使用核糖可以跳過磷酸戊糖途徑的限速步驟，產(chǎn)生的R-5-P可促進(jìn)PRPP的合成，因而也增加腺苷酸的生物合成，對(duì)促進(jìn)A