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锌离子作为信号分子对心功能的影响

徐娟;王冬梅(综述);曾力群(审校)

摘要: 锌是人体内的一种微量元素,是多种蛋白质的关键组成部分,参与调节蛋白质及酶的合成和代谢。同时作为信号分子,锌也参与了细胞的信号传递,在细胞信号传导过程中发挥了重要作用[1]。锌缺乏可影响生长发育、免疫炎症反应,与糖尿病、心力衰竭有关;当人体内锌含量过高或达到毒性水平,也会对人体健康产生重要影响[2]。人体内缺乏特定的锌储备部位,每天需从饮食中摄入才能维持其平衡并发挥正常的生理功能。血浆中锌含量约13.8~22.9μmol/L,在细胞内,细胞质中锌含量丰富(约50%),其次为细胞核(30%~40%),细胞膜中少(约10%)[3]。研究发现,原核生物中,83%的含锌蛋白参与酶的催化反应,而真核生物的锌相关蛋白47%参与了催化反应,44%参与 DNA 转录,其余的还参与信号传导[4]。根据哺乳动物内锌参与的生物行为不同,可分为三种形式:(1)非交换锌/非反应活性锌,与蛋白质紧密结合,组成锌库;(2)转移活性锌,与配基疏松地结合,可与反应池中锌进行转换;(3)游离锌或锌的反应池[5],Zn2+就是一种游离锌,通过与蛋白质结合或解离,影响蛋白质功能。作为一种路易斯酸,Zn2+常常与蛋白质的天冬氨酸、谷氨酸、半胱氨酸和组氨酸侧链结合,其中,与半胱氨酸的结合作用突出。Zn2+对蛋白质构象灵活的协调作用可保证生物反应的准确进行[6],甚至有人认为 Zn2+在细胞生命活动中的重要性和复杂性可以与 Ca2+媲美。本文从锌稳态的调节、Zn2+与细胞功能的关系及 Zn2+对心脏的影响作简要综述。

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