Sản phẩm của heme oxygenase và ứng dụng trị liệu tiềm năng của chúng
Tóm tắt
Heme oxygenase 1 (HO-1) được kích thích trong phản ứng với căng thẳng tế bào và có trách nhiệm chuyển đổi phân tử heme prooxidant thành các lượng tương đương biliverdin (BV), carbon monoxide (CO) và sắt. BV sau đó được chuyển đổi thành bilirubin (BR) bởi enzyme biliverdin reductase. Bằng chứng thực nghiệm cho thấy việc kích thích hệ thống HO là một cơ chế nội sinh quan trọng cho bảo vệ tế bào và rằng các sản phẩm downstream của sự phân hủy heme, CO, BR và BV, có thể trung gian cho các tác động tích cực mạnh mẽ này. Những phân tử này, vốn trước đây được coi là sản phẩm thải độc hại, gần đây đã được chứng minh có các tính chất giãn mạch, chống oxy hóa và chống viêm phụ thuộc vào liều, điều này đặc biệt mong muốn cho việc bảo vệ mô trong quá trình cấy ghép nội tạng. Thực tế, công trình gần đây đã chứng minh rằng việc sử dụng CO, BR hoặc BV ngoại sinh có thể cung cấp một phương pháp đơn giản và ít tốn kém để thay thế cho các tác động bảo vệ tế bào của HO-1 trong nhiều mô hình lâm sàng khác nhau. Bài tổng quan này sẽ cố gắng tóm tắt các đặc tính sinh hóa và bảo vệ tế bào liên quan của CO, BR và BV, và sẽ thảo luận về các nghiên cứu mới nổi liên quan đến các ứng dụng điều trị của những phân tử này trong thận và các hệ thống nội tạng khác.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Agarwal Aand Nick HS.Renal response to tissue injury: lessons from heme oxygenase-1 gene ablation and expression.J Am Soc Nephrol11: 965–973, 2000.
Balla G, Jacob HS, Balla J, Rosenburg M, Nath K, Apple F, Eaton JW, and Vercellotti GM.Ferritin: a cytoprotective antioxidant stratagem of endothelium.J Biol Chem267: 18148–18153, 1992.
Brune Band Ullrich V.Inhibition of platelet aggregation by carbon monoxide is mediated by activation of guanylate cyclase.Mol Pharmacol32: 497–504, 1987.
Halliwell Band Gutteridge JMC.Chemistry of biologically important radicals. In:Free Radicals in Biology and Medicine(3rd ed.). New York: Oxford Univ. Press, 1999, p. 53–54.
Hahm J, Ostrow JD, Mukerjee P, and Celic L.Ionization and self-association of unconjugated bilirubin, determined by rapid solvent partition from chloroform, with further studies of bilirubin solubility.J Lipid Res33: 1123–1137, 1992.
Hebbel RPand Eaton JW.Pathobiology of heme interaction with the erythrocyte membrane.Semin Hematol26: 136–149, 1989.
Heyman E, Ohlsson A, and Girschek P.Retinopathy of prematurity and bilirubin (Abstract).N Engl J Med320: 256, 1989.
Maines MD, Mayer RD, Ewing JF, and McCoubrey WK Jr.Induction of kidney heme oxygenase-1 (HSP32) mRNA and protein by ischemia/reperfusion: possible role of heme as both a promoter of tissue damage and regulator of HSP32.J Pharmacol Exp Ther264: 457–462, 1993.
Maines MD, Raju VS, and Panahian N.Spin trap (N-t-butyl-α-phenylnitrone)-mediated suprainduction of heme oxygenase-1 in kidney ischemia/reperfusion model: role of the oxygenase in protection against oxidative injury.J Pharmacol Exp Ther291: 911–919, 1999.
Mayer M.Association of serum bilirubin concentration with risk of coronary artery disease.Clin Chem46: 1723–1727, 2000.
Mustafa MG, Cowger ML, and King TE.Effects of bilirubin on mitochondrial reactions.J Biol Chem224: 6403–6413, 1969.
Ostrow JD, Mukerjee P, and Tiribelli C.Structure and binding of unconjugated bilirubin: relevance for physiological and pathophysiological function.J Lipid Res35: 1715–1737, 1994.
Schwertner HA, Jackson WG, and Tolan G.Association of low serum concentration of bilirubin with increased risk of coronary artery disease.Clin Chem40: 18–23, 1994.
Utz Jand Ullrich V.Carbon monoxide relaxes ilial smooth muscle through activation of guanylate cyclase.Mol Pharmacol32: 497–504, 1987.
Verma A, Hirsch DJ, Glatt CE, Ronnett GV, and Snyder SH.Carbon monoxide: a putative neural messenger.Science259: 381–384, 1994.
Wang LJ, Lee TS, Lee FY, Pai RC, and Chau LY.Expression of heme oxygenase-1 in atherosclerotic lesions.Am J Pathol152: 711–720, 1998.