分子氢对肝脏疾病作用学习笔记之三

一氧化氮衍生氧化剂对谷胱甘肽S-转移酶的失活：探索酪氨酸硝化作用

来自一氧化氮NO的反应性中间体被认为在与炎症和感染相关的疾病状态中起到促进作用。谷胱甘肽S-转移酶是负责内源性和外源性亲电体解毒的主要酶，易被活性氮物种灭活。用过氧亚硝酸盐、髓过氧化物酶/过氧化氢/亚硝酸盐系统或四硝基甲烷处理分离的谷胱甘肽S转移酶或大鼠肝匀浆，导致谷胱甘肽S转移酶活性丧失，同时蛋白质相关3-硝基酪氨酸（NO（2）Tyr）的形成增加。二硫苏糖醇只能部分（<25%）逆转这种失活，谷胱甘肽S转移酶暴露于过氧化氢或S-亚硝基谷胱甘肽只能部分抑制（<25%），并且不会导致蛋白质硝化。因此，不可逆修饰，如酪氨酸硝化，可能有助于活性氮使谷胱甘肽S转移酶失活。由于所有谷胱甘肽S转移酶都含有一个关键的、高度保守的活性位点酪氨酸残基，该酪氨酸残基可作为活性氮硝化的主要靶点，从而导致酶失活。为了直接研究这种可能性，通过胰蛋白酶消化、高效液相色谱分离和基质辅助激光解吸/电离飞行时间分析，在几个活性氮硝化后分析纯化的小鼠肝脏谷胱甘肽S转移酶-mu，以确定单个酪氨酸残基的酪氨酸硝化程度。事实上，发现硝化优先发生在位于谷胱甘肽S转移酶活性位点及其周围的几个酪氨酸残基上。然而，导致几乎完全谷胱甘肽S转移酶失活的活性氮浓度仅导致高达25%的甚至优先靶向的酪氨酸残基硝化。因此，活性位点酪氨酸残基的硝化可能有助于活性氮的谷胱甘肽S转移酶失活，但不太可能完全解释酶失活。这项研究阐明了活性氮可能通过与炎症相关的环境污染物促进损伤的潜在机制。

吸入氢还可防止肝脏缺血再灌注损伤。在大鼠模型中，腹腔注射富氢盐水可能是一种广泛适用的减轻肝脏缺血再灌注损伤的方法。许多研究已证明氢在其他肝病中具有保护作用，如肝肿瘤患者的辐射诱导损伤、对乙酰氨基酚诱导的肝毒性、梗阻性黄疸诱导的肝损伤、非酒精性脂肪性肝炎和肝癌发生、大肝切除术后肝衰竭、肝移植术后肝功能衰竭，小鼠模型中部分肝切除术后的肝再生[39]和急性坏死性胰腺炎中的急性肝损伤。富氢盐水通过减轻氧化应激和激活大鼠肝细胞中过氧化物酶体增殖物激活受体α（PPARα）和PPARγ的表达，改善了非酒精性脂肪肝[137]。

在实验性肝缺血再灌注损伤中，吸入氢气（1%-4%）和腹腔注射富氢生理盐水（2.5、5或10ml/kg）均与降低肝损伤的严重程度、改善肝功能和减少脂质过氧化和炎症标志物有关。在接受肾缺血再灌注损伤的大鼠中使用富氢盐水（>0.6 mM）治疗后，也有类似的发现。

氢气已被证明可作为一种新型抗氧化剂并在多种疾病中发挥治疗性抗氧化活性。富氢盐水通过减少氧化应激和HMGB1释放对肝缺血再灌注损伤的保护作用

氢气吸入通过激活 NF-κB 信号通路保护肝脏缺血/再灌注损伤

本研究旨在研究氢气吸入对大鼠肝脏缺血/再灌注 (缺血再灌注) 损伤的影响。肝左叶和左中叶完全闭塞90 min，再灌注180 min，大鼠随后进行同基因原位肝移植，吸入不同浓度（1%、2%和3%）的氢气及其在 缺血再灌注 损伤前的不同持续时间（1、3 和 6 小时）的给药允许确定最佳给药剂量和给药持续时间。通过生化和组织病理学检查评估肝损伤。促炎细胞因子，包括肿瘤坏死因子（TNF）-α和白细胞介素（IL）-6，通过酶联免疫吸附测定和定量测定ve 聚合酶链反应 (qPCR). 肝核因子 κB (NF-κB) 通过 qPCR 和蛋白质印迹分析检测。吸入 2% 浓度的氢气 1 h 显着降低血清丙氨酸氨基转移酶 (ALT) 和天冬氨酸氨基转移酶 ( AST) 活性、细胞因子的表达，包括 IL-6、TNF-α、早期生长反应蛋白 1 (Egr-1) 和 IL-1β，以及形态学损伤。、血红素加氧酶 1 (HO-1)、B-仅供体接受氢气的大鼠细胞淋巴瘤 2 (Bcl-2) 和锌指蛋白 A20 (A20) 与供体和受体均接受或仅接受者接受氢气的大鼠相比显着增加。肝移植前1小时吸入2%浓度的氢气通过激活NF-κB信号通路保护大鼠免受缺血/再灌注损伤。