2016公卫执业医师考试《生物化学》冲刺讲义:第七章第六节
来源 :中华考试网 2016-07-20
中第六节 多不饱和脂酸的重要衍生物前列腺素、血栓烷及白三烯
20世纪30年代瑞典Von Euler等发现人精液中含有一种可使平滑肌收缩的物质,认为来自前列腺,故称之为前列腺素(prostaglandin, PG)。现知前列腺素来源广泛,种类繁多,但均为廿碳多不饱和脂酸的衍生物。
1973年Hamberg及Samuelsson从血小板提取了血栓烷(thromboxane A2, TXA2),证明也是廿碳多不饱和脂酸的衍生物。
1979年Samuelsson及Borgreat从白细胞分离出一类活性物质,具有三个共轭双键,也是廿碳多不饱和脂酸衍生而来,称之为白三烯(leukotrienes,LTs)。近年来发现,PG、TXA2及LTs几乎参与了所有细胞代谢活动,并且与炎症、免疫、过敏、心血管病等重要病理过程有关,在调节细胞代谢上具有重要作用。
(一)前列腺素、血栓烷、白三烯的化学结构及命名
前列腺素是一类具有廿个碳原子的多不饱和脂酸衍生物,以前列腺酸(prostanoic acid)为基本骨架,具有一个五碳环和两条侧链(R1及R2)。
根据五碳环上取代基团和双键位置不同,PG分为9型,分别命名为PGA、B、C、D、E、F、G、H及I,体内PGA,E及F较多。PGG2和PGH2是PG合成过程中的中间物,在C9和C11之间有过氧化键相连。PGI2是带双环的PG,除五碳环外,还有一个含氧的五碳环,因此又称为前列腺环素(prostacyclin)。前列腺素F第9位碳原子上的羟基有两种立体构型。OH基位于五碳环平面之下为α,用虚线连接;位于平面之上为β-型,用实线表示。天然前列腺素均为α-型,不存在β-型。
根据其R1及R2两条侧链中双健数目的多少,PG又分为1,2,3类,在字母的右下角标示。
血栓烷也是廿碳不饱和脂酸的衍生物,它有前列腺酸样骨架但又不相同,分子中的五碳环为含氧的烷所取代。
白三烯是不含前列腺酸骨架的廿碳多不饱和脂酸。一般LT有4个双键,所以在LT字母的右下方标以4。LT合成的初级产物为LTA4,在5,6位上有一氧环。如在12位加水引入羟基,并将5,6位的环氧键断裂,则为LTB4。如LTA4的5,6环氧键打开,在6位与谷胱甘肽反应则生成LTC4,LTD4及LTE4等衍生物。过敏反应的慢反应物质(slow reacting substances of analphylaxis)现已证明就是三者的混合物。
(二)PG、TX及LT的合成
(三)PG、TX及LT的生理功能
PG等在细胞内含量很低,仅10-11mol/L,但具有很强的生理活性。
1.PGPGE2能诱发炎症,促进局部血管扩张,毛细血管通透性增加,引起红、肿、痛、热等症状。PGE2、PGA2使动脉平滑肌舒张,有降低血压的作用。PGE2及PGI2抑制胃酸分泌,促进胃肠平滑肌蠕动。
2.TX血小板产生的TXA2及PGE2促进血小板聚集,血管收缩,促进凝血及血栓形成。而血管内皮细胞释放的PGI2则有很强的舒血管及抗血小板聚集,抑制凝血及血栓形成的作用,与TXA2的作用对抗。北极地区爱斯基摩人摄食富含廿碳五烯酸(EPA)的海水鱼类食物,因而能在体内合成PGE3,PGI3及TXA3等三类化合物。
PGI3能抑制花生四烯酸从膜磷脂释放,因而抑制PGI2及TXA2的合成。由于PGI3的活性与PGI2相同,而TXA3则较TXA2弱得多,因此爱斯基摩人抗血小板聚集及抗凝血作用较强,被认为是他们不易患心肌梗死的重要原因之一。
3.LT已证实过敏反应的慢反应物质(SRS-A)是LTC4、LTD4及LTE4的混合物,其使支气管平滑肌收缩的作用较组胺及PGF2α强100~1000倍,作用缓慢而持久。此外,LTB4还能调节白细胞的功能,促进其游走及趋化作用,刺激腺苷酸环化酶,诱发多形核白细胞脱颗粒,使溶酶体释放水解酶类,促进炎症及过敏反应的发展。
IgE与肥大细胞表面受体结合,可引起肥大细胞释放LTC4、LTD4及LTE4,三者引起支气管及胃肠平滑肌剧烈收缩。LTD4还使毛细血管通透性增加,LTB4使中性及嗜酸性粒细胞游走,引起炎症浸润。