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脱氢抗坏血酸的药理作用

发布日期:2020/10/21 8:45:43

背景及概述[1]

脱氢抗坏血酸(DHA)是氧化形式的抗坏血酸(维生素C) 维生素C以DHA的形式通过葡萄糖转运体(GLUT1)进入在有大量自由基产生的线粒体中并聚集,分子式C6H6O6,分子量174.11,白色固体,熔点228℃(分解)。吸湿性强,吸收2分子水可得:二水合物。溶于水、甲醇、乙醇,不溶于苯、氯仿。存在于蔬菜、水果和动物肝脾中,易被还原至抗坏血酸。与碱形成钠盐,同苯肼作用成脎。用途:具有抗坏血病作用。

药理作用[3-4]

脱氢抗坏血酸还原酶(Dehydroascorbate reductase,DHAR)通过抗坏血酸—谷胱甘肽循环将脱氢抗坏血酸还原为还原型抗坏血酸,在循环利用抗坏血酸、保护细胞组分抵御氧化损伤中发挥着重要的作用。

美国一项新研究发现在鼠休克模型上,DHA有保护大脑的作用,提示这种抗氧化剂前体或许能穿过血脑屏障对人休克的治疗起到一定作用。Judy Haugn及其同事对照DHA和维生素C在治疗鼠瞬时或可持续性闭塞大脑中动脉所致的脑缺血中的作用,发现预先用DHA治疗能在可逆性闭塞发生之前减少梗死分支, 增加缺血后血流并减轻神经损害;而维生素C 则无此效果。同样,DHA持续性闭塞也有作用,尽管不如前者明显。

研究者们还发现DHA在缺血15min 或3h应用也具有保护性,证实抗氧化剂对去除缺血后的神经损伤有一定作用。Testsuji Yokoyama提出“流行病学证据表明高血浓度的维生素C可降低人类休克的风险 , 但是,其机理尚未明了”。根据目前的研究,作者假设通过给予前体DHA 来提高维生素C的脑内水平,从而在缺血过程中产生活性氧以避免神经损伤。 再者 , DHA与大脑内出血无关对目前的休克治疗有益。McCulloch等强调,DHA在休克患者中的任何治疗性应用首先都需要确定足够的抗坏血酸水平,以便在缺血 发生后的决定性时刻内导向氧化性损伤的亚细胞场所。

应用 [2]

铬在自然界中分布广泛,六价铬Cr(Ⅵ)已被证实具有致癌性,其所致的肺癌是8 种职业性肿瘤之一。

有研究表明,活体细胞内90% 的抗坏血酸(ascorbic acid,Asc)参与 Cr(Ⅵ) 的还原代谢,且是Cr(Ⅵ)的主要还原剂。机体肺细胞内Asc的平均水平为1.3 mmol /L,但在体外细胞培养中含量却非常低,脱氢抗坏血酸( dehydroascorbic acid,DHA) 孵育可以使细胞内氧化形成Asc,使其达到或接近机体正常生理浓度。Reynolds 等发现DHA 孵育H460和IMR90细胞90min 后,再用Cr(Ⅵ) 染毒细胞,细胞的急性毒性增强。

1 DHA 对K2Cr2O7 刺激的 A549 细胞增殖影响的结果

见表1。DHA刺激可影响细胞增殖( FDHA =38.189,PDHA = 0. 001),但是, 无 K2Cr2O7刺激时,DHA组细胞均在第 4 d 增殖达到顶峰,第5d 出现生长抑制趋势,分析发现单独 DHA 对细胞增殖没有影响(P>0.05);而K2Cr2O7刺激可抑制细胞增殖能力( FK2Cr2O7= 4045.865,P K2Cr2O7<0.001);且在DHA 与 K2Cr2O7同时存在时细胞增殖抑制程度明显高于K2Cr2O7组,两 者 具 有 交 互 作 用 ( F交互 =32. 665,P交互 = 0.007) 。

2 DHA对不同浓度 K2Cr2O7 刺激的 A549 细胞的毒性作用

见表2。随 K2Cr2O7浓度的增加细胞增殖抑制率呈线性升高趋势, 浓度-效应回归方程为: Y = 12. 58X + 2. 92( R2 = 0.962) ,见图 1。

采用 MTT法检测 DHA 在不同时间、 相同浓度K2Cr2O7刺激A549 细胞时细胞增殖的抑制率, 以及 DHA 在相同时间、不同浓度K2Cr2O7刺激 A549 细胞时细胞的增殖抑制率,以此来验证 DHA 在K2Cr2O7对 A549 细胞毒性效应中的作用。结果显示,K2Cr2O7刺激可抑制细胞的增殖能力;但是,在 DHA 与K2Cr2O7同时存在时细胞增殖抑制程度明显增高,两者具有交互作用。相同时间时,随K2Cr2O7浓度的增加,细胞增殖抑制率呈线性升高趋势, 即提高细胞内 Asc 的含量后,同剂量K2Cr2O7对 A549 细胞产生了不同程度的损伤。

因此, 推测细胞内Asc含量增加后与K2Cr2O7的氧化还原反应产生的活性氧的量和结合物的量增加,结合并损伤DNA的程度加剧,DNA 修复机制不能完全修复损伤, 启动凋亡机制使细胞凋亡,细胞死亡增多,细胞增殖抑制率增高。这与国内外的研究报道一致。综上所述,DHA 促进了K2Cr2O7对A549细胞的毒性作用。但具体机制不明,仍需要做进一步的研究。

主要参考资料

[1] 化合物词典

[2]画宝勇,马丽华,李时恩.脱氢抗坏血酸在重铬酸钾对A549细胞毒性效应中的作用[J].郑州大学学报(医学版),2013,48(01):136-137.

[3]陈莹莹. 枣脱氢抗坏血酸还原酶基因的克隆及其表达分析[A]. 中国园艺学会(Sponsored by the Chinese Society for Horticultural Science)、中国农业科学院蔬菜花卉研究所(Institute of Vegetables and Flowers,Chinese Academy of Agricultural Sciences).中国园艺学会2014年学术年会论文摘要集[C].中国园艺学会(Sponsored by the Chinese Society for Horticultural Science)、中国农业科学院蔬菜花卉研究所(Institute of Vegetables and Flowers,Chinese Academy of Agricultural Sciences):中国园艺学会,2014:1.

[4]吉蕾.脱氢抗坏血酸是治疗休克的新方法[J].世界最新医学信息文摘,2002(01):12.

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