2020年(生物科技行业)(翻译(独家首发一种生物抗氧化剂α硫辛酸

（生物科技行业）(翻译(独家首发一种生物抗氧化剂

α硫辛酸

壹种生物抗氧化剂——α-硫辛酸

LesterPacker,*EricH.Witt,*HansJurgenTritschler†

*美国加利福尼亚州伯克利市加利福尼亚大学，分子和细胞生物学系，膜生物能研究组

†德国法兰克福市，ASTA医学院

（1994年10月24日收稿，1994年12月16日修回，1994年12月20日接收）

LesterPacker博士是伯克利市加利福尼亚大学分子和细胞生物学系教授。1956年他获得耶鲁大学微生物学和生物化学博士学位。在伯克利，自1961年开始担任生理学教授，伯克利加州大学膜生物能课题组负责人，自1972年成为劳伦斯伯克利实验室高级科学家。在生物氧化反应和生物能量学领域，他的研究重点是氧化剂和抗氧化剂在生物系统中的作用。

他是世界上从事维生素E和生物抗氧化剂研究的杰出的研究者之壹。他最近的研究工作阐明了维生素E 生物化学研究的新领域——维生素E循环。其内容主要和维生素E新的酶学反应，维生素E自由基以及维生素E作用后带来的生物学后果等几个方面有关。近年来的工作关注的是抗氧化剂在生物系统中对氧化损伤的预防，以及维生素E和硫辛酸等抗氧化剂是如何影响基因表达和细胞调控的。这些研究有助于对生物学抗氧化防御机制形成新的更宽泛的理解。

Packer博士编写了50多册书籍，撰写了500多篇论文，是科学期刊的8名专业学会会员之壹以及3名编委之壹，在他从事的研究领域组织了大量的学术会议。目前，他担任加利福尼亚氧气俱乐部主席，国际自由基研究协会主席以及UNESCO分子和细胞生物学全球网络副主席。

通讯作者及地址：LesterPacker，美国，加利福尼亚州94720，伯克利市，加利福尼亚大学，LifeSciencesAddition251号

摘要——α-硫辛酸在线粒体脱氢酶反应中发挥重要作用，近来它作为壹种抗氧化剂，受到人们极大关注。脂酸或其仍原型产物二氢脂酸可和过氧化物自由基，羟自由基，次氯酸，过氧化氢以及单线态氧等反应氧簇发生反应。脂酸也可和维生素C以及谷胱甘肽产生相互作用，继而使维生素E再循环利用，从而保护细胞膜。除了具有抗氧化活性外，二氢脂酸也可通过仍原铁离子发挥氧化强化剂的作用。在许多氧化应激模型中，给予α-硫辛酸进行治疗已被证实有益，此类模型包括缺血再灌注损伤，糖尿病（硫辛酸和二氢硫辛酸和蛋白均呈疏水性结合，例如和白蛋白结合，可阻止糖基化反应），白内障的形成，HIV激活，神经退行性病变，以及自由基损伤。而且，脂酸仍可用作壹些蛋白氧化仍原反应的调节剂，如肌球蛋白，泌乳

素，硫氧仍蛋白以及NF-κB转录因子等。我们从如下几个方面对脂酸的特性进行了综述：（1）和反应氧簇发生的反应；（2）和其他抗氧化剂的相互作用；（3）在氧化应激模型或临床状况中发挥的有益效应。

关键词——抗氧化剂，二氢脂酸，，二氢硫辛酸，α-脂酸，α-硫辛酸，氧化应激，氧化仍原反应调节，综述，硫辛酸，自由基

介绍

α-硫辛酸的新陈代谢作用为人们所认识已有数十年。它最初是作为壹种醋酸取代因子由Reed及其同事分离得到1，2，溶于水，但也溶于有机溶剂。它有多个名字，包括硫辛酸；1，2-二硫戊环基-3-戊酸；1，2-二硫戊环基-3-戊酸以及6，8-二巯基辛酸。α-硫辛酸为硫辛酰胺，它在多酶复合物中的作用为壹种辅助因子，可催化α-酮酸类发生氧化脱羧反应，这些酮酸类物质包括丙酮酸，α-酮戊二酸以及支链α-酮酸3。α-硫辛酸分离得到后曾暂时被归为维生素类物质1，4，但后来发现它是由动物和人体合成的5；可是，目前尚未阐明可进行重新合成的完全酶学途径。多项研究表明，辛酸是八碳脂肪酸链的中间体，半胱氨酸可能提供了硫基的来源6。

最近，α-硫辛酸及其仍原型二氢硫辛酸（DHLA，图1）可能具有抗氧化功能引起了人们极大地关注。在本综述中，我们重点论述了这些化合物的抗氧化特性，以及基于对这壹老的辅酶的新鲜认识可能带来的预防和治疗应用前景。

抗氧化剂的标准

评价壹种化合物的抗氧化能力时必须考虑多项标准。其中壹些标准涉及化合物的化学性质和

生物化学性质：

α-硫辛酸二氢硫辛酸

图1.α-硫辛酸和二氢硫辛酸的结构，分别为化学结构（上图），球-棒模型（中图），空间填充模型（下图）。图中也显示了天然存在的R-对映体。合成的α-硫辛酸是R-和S-对映体的外消旋混合物。

●抑制自由基的特性

●螯合金属的活性

●和其他抗氧化剂的相互作用

●对基因表达的影响

考虑到疾病预防或治疗用途时，其他标准也非常重要：

●吸收情况及生物利用度

●在组织，细胞和细胞外液中的浓度

●分布（在水相中仍是膜结构中，仍是俩者兼而有之？）

壹种物质无需满足上述所有的标准才可认定为壹种良好的抗氧化剂。例如，维生素E只在膜上或脂质结构域中才发挥作用，其突出的作用是抑制脂质过氧化自由基，对于水相中的自由基的作用微乎其微或根本没有活性，然而，维生素E依然被认为是机体重要的抗氧化剂之壹。流行病学研究证实维生素E能够预防许多氧化相关的疾病，例如心脏病7，8。

壹种“理想的”抗氧化剂应满足上述所有标准。α-硫辛酸/二氢硫辛酸氧化仍原对比较接近这种理想状况；它壹直被称为“万能抗氧化剂”9。α-硫辛酸易于从食物中吸收。在很多组织中，它迅速转化成DHLA，近来在分析技术方面取得的进展已清楚地证实了这壹点10，

11。该氧化仍原对中的壹个组分或俩者皆可有效地抑制脂质和水相中的大量自由基。DHLA21，32，33和α-硫辛酸13，19，23，24均具有螯合金属的活性。DHLA可和其他抗氧化剂发生协同作用，说明它能够使其他抗氧化剂从基态或失活态中再生。最后，有证据显示，该氧化仍原对调节性蛋白以及参和机体正常生长代谢的基因可能有作用。

考虑到这些抗氧化剂的作用，目前开展了大量的实验研究和临床研究，这些研究表明，α-硫辛酸作为壹种治疗药物对于下述疾病非常有用或具有潜在应用价值，如糖尿病，缺血-再灌注损伤，重金属中毒，辐射损伤，神经退行性病变以及HIV感染等。

抗氧化剂的作用

早在1959年，Rosenberg和Culik就发现了α-硫辛酸的抗氧化作用4，他们观察到给予α-硫辛酸能够预防维生素C缺乏型豚鼠的坏血病症状，也能够预防大鼠的维生素E缺乏症状，这些大鼠的饲料中不含α-生育酚。然而，直到最近才开始研究α-硫辛酸和DHLA在自由基淬灭，金属螯合，抗氧化剂再循环以及基因表达等方面的特定作用。

反应氧簇淬灭及金属螯合作用

硫辛酸人们对于α-硫辛酸的抗氧化作用基本有共识。它能够清除羟自由基，次氯酸和单线态氧。但它不能清除过氧化氢或超氧自由基，可能也不能清除过氧基（表1）。α-硫辛酸能够螯合过渡态金属。

俩项研究表明α-硫辛酸是壹种有效的羟自由基清除剂。在其中壹项研究中12，羟自由基由2mMH2O2+0.2mMFeSO4反应生成。利用自旋捕获剂5，5-二甲基喹啉-N-氧化物（DMPO），通过电子自旋共振（ESR）对自由基进行检测。1mMα-硫辛酸可完全消除DMPO-OH的加和物信号。在另外壹项研究中13，使用相似的羟自由基生成体系