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铜结合蛋白在铜稳态中的作用
铜稳态的破坏是神经系统病变性疾病如Menkes综合征和Wilson's症的发病基础.铜结合蛋白是指与铜具有高亲和力,在细胞中与铜的转运、分布及分泌过程密切相关的一系列铜受体和靶蛋白.本文主要从蛋白质结构和功能、铜结合位点、铜结合能力及结合铜后的胞内传递等方面对重要的几种铜结合蛋白进行综述,并探讨其在胞内铜稳态中的作用.
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Wilson病“精准驱铜”与金属内稳态的调控
金属元素通过体内平衡机制的调节和控制,使其保持正常水平和金属内稳态(metal homeostasis,MH).当MH被破坏时,就会对机体造成各种病理性损害.各种金属元素在机体内的分布、含量和作用必须保持相对稳定,不同的金属元素之间存在着相互作用.Wilson病(Wilson's disease,WD)作为遗传性铜代谢障碍疾病的代表,是少数几个可以治疗的神经变性疾病,在其螯合疗法中出现患者的症状恶化与金属元素的重新分布和MH破坏有关.WD精准驱铜目标是在螯合疗法中弹性调整螯合剂使用剂量,建立精准的铜、铁、锌等金属元素调控目标,减少继发的金属元素介导下蛋白质聚集与氧化应激的级联反应,以恢复机体的MH.
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铅对大鼠铜稳态失衡的影响及槲皮素的干预作用
目的 探讨铅暴露对大鼠体内铜及铜金属酶的影响和槲皮素的干预作用.方法 选用SPF级健康雄性SD大鼠24只,随机分为3组:对照组、醋酸铅组和醋酸铅+槲皮素组,每组8只.醋酸铅组大鼠采用1g/L醋酸铅每日饮水染毒,对照组采用等量的醋酸钠饮水,共8周；醋酸铅+槲皮素组大鼠在醋酸铅饮水染毒同时腹腔注射槲皮素30 mg/kg·d,共8周.应用Morris水迷宫实验测试大鼠学习记忆功能；应用石墨炉原子吸收法测定大鼠血清、海马、皮质和骨骼中铅、铜水平；应用试剂盒检测血清、海马中晚期糖基化终末产物(AGEs)的含量、超氧化物歧化酶(Cu/ZnSOD)活力以及铜蓝蛋白(CP)的含量和活性的变化.用HE染色法观察大鼠海马组织病理变化.结果 Morris水迷宫测试结果表明醋酸铅组大鼠的潜伏期为(52.50±12.04)s,高于对照组(28.08±7.31)s,差异有统计学意义(P＜0.05),同时穿越平台的次数低于对照组；铅在皮质、海马中的蓄积量是对照组的2.72和3.79倍,铜在皮质、海马和血清自由铜中的蓄积量分别是对照组的1.15、1.48、6.44倍；海马中CP活性为(0.78±0.08) U/mg pro,低于对照组的(1.23±0.40) U/mg pro；此外CP的含量、Cu/ZnSOD的活力比对照组下降31.81％、19.49％；血清中自由铜含量与大鼠潜伏期、血铅、皮质铅和海马铅含量呈正相关(r=0.895,P=0.048;r=0.936,P=0.044;r＝0.960,P=0.040;r=0.988,P=0.012)；应用槲皮素干预后,大鼠寻找平台的潜伏期缩短了42.15％,差异有统计学意义(P＜0.05).槲皮素组大鼠皮质、海马中的铅水平(0.246±0.58,0.202±0.049) μg/g,明显低于醋酸铅组[(0.391±0.49,0.546±0.120)μg/g],但未见海马、皮质铜水平及自由铜明显降低；槲皮素组大鼠海马中Cu/Zn SOD活力和CP的含量高于醋酸铅组.光学显微镜下可见,醋酸铅组海马组织细胞数量减少,排列紊乱；槲皮素干预后,海马组织受损情况好转.结论 铅暴露能引起机体铜稳态失调,槲皮素对铅引起的损伤有一定缓解作用.
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细胞内铜稳态的分子调控机制研究进展
铜是人体必不可少微量元素之一,铜缺乏和过量均会导致机体的异常,如Menkes和Wilson病.机体及细胞铜代谢的调控和铜稳态维护至关重要,涉及到铜的吸收、分储、排泄等过程.目前的研究对铜的代谢和稳态维护主要机制已经有比较全面的新的认识,对铜稳态研究正在逐渐完善和深入.
