花生四烯酸代谢物及其作用(课堂PPT)

花生四烯酸及其代谢产物花生四烯酸（Arachidonic Acid，AA）是一种重要的多不饱和脂肪酸，它在人体内起着重要的生理功能。

花生四烯酸主要存在于动物脂肪中，如肉类、蛋黄、乳制品等，也存在于某些植物油中，如花生油、玉米油等。

花生四烯酸在人体内经过一系列代谢反应，形成多种重要的生物活性物质，如前列腺素、白三烯、血栓素等。

这些代谢产物在调节炎症反应、血小板聚集、血管收缩等方面发挥着重要的作用。

花生四烯酸可以通过环氧合酶（COX）途径代谢成前列腺素。

前列腺素是一类具有广泛生物活性的物质，包括前列腺素E2（PGE2）、前列腺素D2（PGD2）、前列腺素F2α（PGF2α）等。

它们在炎症反应中发挥重要的调节作用，参与疼痛传导、体温调节、免疫调节等过程。

此外，前列腺素还参与了肾脏调节血压的过程。

花生四烯酸可以通过白三烯途径代谢成白三烯。

白三烯也是一类具有重要生物活性的物质，包括白三烯B4（LTB4）、白三烯C4（LTC4）、白三烯D4（LTD4）等。

白三烯在炎症反应中起到重要的作用，参与炎症细胞的趋化、吞噬细胞的激活等过程。

此外，白三烯还参与了过敏反应和哮喘等疾病的发生发展。

花生四烯酸还可以通过血栓素途径代谢成血栓素。

血栓素是一类参与血小板聚集和血管收缩的物质，主要包括血栓素A2（TXA2）和血栓素B2（TXB2）。

血栓素在血管损伤和血小板激活过程中发挥重要的作用，参与了血液凝固和血栓形成的过程。

除了上述代谢产物外，花生四烯酸还可以通过一些其他途径代谢成其他一些生物活性物质，如花生四烯酸醇（20-HETE）、花生四烯酸酮（20-HK）等。

这些物质在调节血管张力、肾脏功能等方面发挥着重要的作用。

需要注意的是，花生四烯酸及其代谢产物在适当的量下对人体是有益的，但过量摄入或异常代谢可能导致一些疾病的发生。

例如，花生四烯酸过多会导致炎症反应过度激活，引发关节炎、哮喘等疾病。

另外，花生四烯酸代谢异常也与一些心血管疾病和肿瘤的发生发展相关。

花生四烯酸及其代谢物的生物学作用花生四烯酸(arachidonic acid)简称AA，是5，8，11，14-二十碳四烯酸.它是人体的一种必需脂肪酸.该脂肪酸含有20个碳原子，4个双键，其中第一个双键起始于甲基端起第6个碳原子(其结构见图1)，故属于n-6系列的多不饱和脂肪酸，简记为20∶4(n-6).The molecular structural formula1 AA的存在与分布AA广泛分布于动物的中性脂肪中，牛乳脂、猪脂肪、牛脂肪、血液磷脂、肝磷脂和脑磷脂中含量较少(约为1%)，肾上腺磷脂混合脂肪酸中也含有该成分(15%).在油料种子中的分布也比人们原先估计的要广泛一些，是花生油中的一种主要成分.Sohlek等人〔1〕从几种苔藓和蕨类植物中检测到了AA.另外，在日本沙丁鱼油中，也分析出一定数量的花生四烯酸.AA也是人体中含量最高，分布最广的一种多不饱和脂肪酸(PUFA).尤其是在脑和神经组织中，AA含量一般占总PUFAs的40%～50％.在神经末梢甚至高达70％.在正常人的血浆中的含量也高达400 mg/L，而DH-γ-亚油酸(DHLG)含量为100 mg/L，γ-亚麻酸仅为25 mg/L.母乳中，存在着丰富的AA.授乳第一周后母乳中AA的含量约占类脂物总量的0．4%〔2〕.真菌中，AA主要分布在原始的几个纲中，如丝壶菌纲(Hyphochytrimycete)、壶菌纲(Hytridiomycetes)、卵菌纲(Oomycetes)以及被孢霉属(Mortierella)等〔3〕.2 AA的生化代谢途径AA是多种生物活性物质的前体，在人体内由油酸转化而来〔4〕.它在生物体内主要是以磷脂的形式存在于细胞膜上，在磷脂酶A2和磷脂酶C的作用下分解成游离的的释放受磷脂酶A2和磷脂酶C的调节.虽然游离的AA在正常的生理状态下水平很低，但当细胞膜受到各种刺激时，AA便从细胞膜的磷脂池中释放出来，并转变为具有生物活性的代谢产物.目前知道至少有三类酶参与AA 的代谢，形成具有生物活性的二十碳衍生物(eicosanoids)〔5〕.游离的AA在环加氧酶(CO)的作用下，先形成不稳定的环内过氧化物(PGG2和PGH2)，然后进一步形成前列腺素(PG)，前列环素(PGI2)和血栓烷素(TXA2).TXA2在水溶液中不稳定，很快降解为的性质不稳定，在中性溶液中可水解成6-k-PGF1α，然后在肝脏中进一步代谢为经脂加氧酶(LPO)作用生成羟基二十碳四烯酸(HETEs)，白三烯(LTs)以及脂氧素(LXs).CO和LPO都是双氧化酶，还有一类酶是单氧化酶，叫细胞色素P-450单氧化酶，也叫环氧化酶(EPO).它分解AA生成多种环氧化物(epoxides)，同时也产生HETEs等.其代谢途径示意图见图2.The metabolism passes of AA1990年Morrow等〔6〕发现，在氧自由基催化下AA形成内过氧化中间产物，并最终生成一类结构与前列腺素类似的物质，称为异构前列腺素(iso-PGs).AA及其代谢衍生物具有很强的生物活性，并在许多疾病的病理生理过程中起着重要的作用.下面就有关的研究现状加以综述.3 AA及其代谢物的生理功效第二信使作用细胞内产生的AA及其代谢物在细胞内可发挥第二信使作用.D．Piomelli等〔7〕发现AA活性代谢物二十碳酸类是海生软体动物海兔感觉神经元突触前抑制作用的第二信使.LPO代谢物在海兔神经节细胞中能引起双向反应中的迟发成分——超级化，介导由组胺等引起的效应，发挥第二信使作用.AA及其代谢物亦能促进或放大其他第二信使系统，如cAMP 和cGMP.另外PG(E1，E2，I2，D2)也能使腺苷酸环化酶活化，致使细胞内cAMP浓度增高〔8〕.细胞内形成的AA及其代谢物亦可释放至细胞外，作为第一信使作用于产生它们的细胞或邻近细胞，通过另外的第二信使产生效应.如在成纤维细胞、激素促进细胞内PGs合成，而形成的PGs则作用于细胞表面的受体促进cAMP的形成〔9〕.参与造血和免疫调节〔10〕PGs对免疫活性细胞能产生不同作用，即双向功能.主要表现为：对M吞噬作用的促进与抑制；巨噬细胞抗肿瘤作用的抑制与恢复；对抗体产生的抑制与促进作用；对Tc细胞活性的抑制与增强；对NK细胞活性的抑制与增强.PGs对红系造血干细胞增殖分化都有明显的促进作用.AA的LPO代谢产物(HETEs及其前体HPETEs和LTs)对免疫细胞和免疫反应有抑制作用，外源性HPETEs有直接损伤细胞的作用，而其在体内还抑制淋巴因子产生.LTB4，LTD4和LTE4在浓度非常低时就可抑制免疫功能，抑制淋巴细胞对有丝分裂源刺激的反应及抗体产生.LTB4可诱导抑制性T细胞和NK细胞活性增强.对心血管系统的影响研究表明，AA及其代谢物能引起血管舒张，某些血管含有EPO，AA需经EPO代谢后发挥作用.离体和整体实验都发现5，6-环氧化物具有扩张血管作用.血小板中CO的活性很高，当血小板受胶原、血栓素等激活时，能释放ADP和5-HT，增加TXs合成，从而引起聚集作用.而EPO代谢物则能抑制血小板CO活性，减少TXs产生，从而抑制血小板聚集.这样EPO代谢物可能与其它抗血小板聚集因子如PGD2和PGI2有协同作用，而与促血小板聚集因子(ADP，5-HT，TXs)达成平衡〔5〕.TXA2是血小板中AA的一种主要代谢产物，具有促进血小板聚集和诱发血栓形成的作用.TXA2能促使致密管系统中Ca2+的游离，引起致密体收缩，并释放出ADP和5-HT，使附近的血小板发生聚集.PGI2是血管壁中AA代谢的主要产物，是一种对血小板聚集最有效的内源性抑制剂〔11〕.在正常的生理状态下，循环血中TXA2和PGI2的水平处于相对平衡状态，这是维持血液循环畅通的重要因素之一.TXA2-PGI2失衡可导致血栓形成和组织缺血的一系列生理机能的改变.血栓形成时，通常都有TXA2产生增多或/PGI2产生减少.尽管TXA2-PGI2失衡只能部分解释血栓栓塞倾向，但TXA2-PGI2这对相互作用的因子为有关的药理学研究提供了重要的指标.LTs可刺激TXA2合成，PGI2能抑制LTs的合成.实验证明，LTC4和LTD4可引起明显的血管收缩，它们是强效冠脉血管收缩剂，能降低冠脉血流，且LTC4＞和LTD4可致灌注心脏的收缩力下降，心输出量减少，特别当发生速发型过敏反应时，白三烯对心脏的抑制作用更加明显，有时可致各种传导阻滞，因此可诱发或加重心肌梗塞和心绞痛〔12〕.对肝、胆器官的影响〔13〕PG，TXA2和LT均参与肝、胆多种生理功能的调节并与某些肝胆疾病有关.胆汁中存在较大量的各种PG和LT.前列腺素类化合物可改变肝胆汁流量，并可能与某些促胆汁分泌的激素的释放与作用有关.它还参与胆囊收缩，吸收水分，与胆囊炎及胆结石的发生密切相关.PG对各种类型的实验性肝损伤有保护作用，而LT则可损伤肝细胞及胆道组织.在炎症中的作用LTA4为不稳定的环氧化物，可被转变为其他为致炎症介质，其中LTB4是重要的白细胞活化物质，使白细胞趋化、聚集、粘附于血管内皮细胞、脱颗粒、释放氧自由基及溶酶体酶，还可增加血管通透性，刺激支气管粘液分泌.LTC4及LTD4可收缩小动脉、支气管及胃肠道平滑肌，收缩肾小球毛细血管及系膜细胞，增加血管壁通透性，而LTB4无收缩血管及系膜细胞的作用〔14〕.LXs作用基本与LT相反，可拮抗LT的致炎症作用.LXs活化细胞的PKC，使细胞内Ca2+升高，刺激吞噬细胞合成磷脂酸，使膜磷脂再塑而促进PMN释放AA〔15〕.与神经内分泌组织的关系〔5〕AA还参与神经内分泌，AA能刺激垂体前叶、胎盘和肥大细胞的分泌，在多种神经内分泌组织中AA参与调节多种激素和神经肽，如ACTH，LH及催产素、加压素、胰岛素、胰高血糖素等的分泌.促细胞分裂作用PGF2α，TXB2能启动DNA复制，并促进细胞增生，TX和肝细胞增生、黑色素增长以及白细胞增殖都有关〔8〕.另外HETEs在平滑肌细胞、成纤维细胞、淋巴细胞等中也具有此作用〔5〕.4 AA及其代谢物与疾病AA与脑缺血〔16〕脑缺血再灌流后，Ca2+大量进入细胞内，激活磷脂酶A2和C，使膜磷脂降解，生成AA，后者转化为PGI2，PGI2在血栓素合成酶作用下形成TXA2，结果TXA2和PGI2失衡，引起血小板粘附、聚集、阻塞血管，同时血管痉挛，侧支循环血流量降低，脑组织损伤加重.细胞内Na+贮留，细胞膜系统被破坏，因而缺血再灌流后脑组织含水量增加，引起脑水肿.在TXA2生成过程中，生成大量自由基，自由基又进一步激活磷脂酶A2，同时破坏细胞膜系统，形成恶性循环.AA与皮肤病〔17〕AA在许多皮肤病的病理生理过程中起重要作用.如在银屑病、痤疮、荨麻疹、掌脓疱病及接触性皮炎、异位性皮炎中，AA 及其衍生物(尤其是LTs)都发挥着重要的作用.这提示人们，干预AA代谢的物质对皮肤病具有极大的治疗潜能.AA与糖尿病肾病的关系李耀等人〔18〕发现糖尿病患者血浆中的TXB2明显升高，6-k-PGF1α明显降低.同时他们还发现糖尿病肾病患者的肾小球滤过率(GFR)显著升高，动物试验证实，早期糖尿病鼠的肾脏和肾单位的GFR较正常鼠增加40％.这种早期高滤状态可能与肾小球产生的具有舒张性的PGE2及PGI2增多有关.研究发现，高血糖时Δ-5与Δ-6去饱和酶活性降低，导致AA增加，刺激TXA2合成增加，血浆TXB2升高，这是构成糖尿病肾病的重要因素之一.AA与呼吸道疾病的关系〔12〕LTC4，LTD4是引起支气管痉挛最强的介质，二者对支气管作用相等，人们还发现LTD4是人肺慢反应物质(SRS-A)的主要成分.Holroyde给两名正常志愿者雾化吸入合成的LTC4和LTD4，导致支气管收缩，出现咳嗽等症状.如用SRS-A对抗剂(FPL-55712)能取消咳嗽反应，部分抑制支气管痉挛.这可能是白三烯直接作用于其受体的结果.Tleisch等(1981)证明，豚鼠平滑肌有多种白三烯受体，肺脏白三烯受体与回肠不同.LTD4可产生浓度依赖性的收缩回肠、肺及气管平滑肌，其强度顺序为：回肠＞肺＞气管.此外，LTC4可促进麻醉猫气管粘蛋白分泌，故白三烯被认为是炎症呼吸道分泌的介质.同时有报告证明，囊性纤维化病人痰中含有LTB4和LTD4，也含有少量的LTC4和LTE4，这些白三烯类物质可刺激支气管平滑肌收缩，使气道狭窄甚至阻塞.其他研究发现白三烯能诱发哮喘，并能引起新生儿持续性肺动脉高压的症状，如肺血管收缩、支气管收缩、肺顺应性下降、肺水肿等.LTC4和LTD4能促进血浆外渗，并会收缩血管、降低冠脉血流，加重缺血缺氧，加剧心绞痛与心肌梗塞.LTB4不仅是血管通透性介质，也是痛风病人炎症介质，有报道在类风湿性关节炎患者的膝关节滑液内LTB4浓度较非炎症关节病患者显著增高〔12〕.另外，PGs还有抗癌活性.在日本，癌症研究的一分支就是以PGD2(PGJ2)的抗癌效果为基础，寻求PGs系列的抗癌剂〔8〕.对AA及其代谢物的深入研究，不仅有助于阐明它们与多种疾病的病理生理学基础，也为治疗这些疾病开拓了新的道路.应用药物影响AA的释放及代谢，或膳食干预体内AA含量具有重要的临床意义.目前，欧美、日本等国开展了用发酵法生产花生四烯酸的发酵产品(Sun-TGA)，并投放市场.国内有关花生四烯酸研制的报道不多.从1995年起，本研究组开展了离子注入诱变筛选花生四烯酸高产菌株及其发酵方面的研究工作.对此，我们将作进一步的报道.■。

花生四烯酸代谢
花生四烯酸代谢是一个复杂的代谢途径，其反应涉及到了大量的催化剂和转运体。

它由三个不同的步骤组成：1）脱氢，2）氧化-还原，3）环化。

1）脱氢：在此步骤中，花生四烯酸由4-羟基-苯丙氨酸(PHB)脱氢，形成3-羟基-苯丙氨酸(PHBA)。

PHBA是一种有活性的代谢物，具有抑制花生四烯酸氧化反应的能力。

2）氧化-还原：在此步骤中，PHBA被一系列氧化-还原反应所氧化，最终形成2-羟基-苯丙氨酸(PHA)，即偶氮二苯乙烯(DDP)。

3）环化：在此步骤中，PHA被环化到单萜类化合物或多萜类化合物中，形成花生四烯酸的最终产物。

花生四烯酸及其代谢物的生物学作用花生四烯酸(arachidonic acid)简称AA，是5，8，11，14-二十碳四烯酸.它是人体的一种必需脂肪酸.该脂肪酸含有20个碳原子，4个双键，其中第一个双键起始于甲基端起第6个碳原子(其结构见图1)，故属于n-6系列的多不饱和脂肪酸，简记为20∶4(n-6).Fig.1 The molecular structural formula1 AA的存在与分布AA广泛分布于动物的中性脂肪中，牛乳脂、猪脂肪、牛脂肪、血液磷脂、肝磷脂和脑磷脂中含量较少(约为1%)，肾上腺磷脂混合脂肪酸中也含有该成分(15%).在油料种子中的分布也比人们原先估计的要广泛一些，是花生油中的一种主要成分.Sohlek等人〔1〕从几种苔藓和蕨类植物中检测到了AA.另外，在日本沙丁鱼油中，也分析出一定数量的花生四烯酸.AA也是人体中含量最高，分布最广的一种多不饱和脂肪酸(PUFA).尤其是在脑和神经组织中，AA含量一般占总PUFAs的40%～50％.在神经末梢甚至高达70％.在正常人的血浆中的含量也高达400 mg/L，而DH-γ-亚油酸(DHLG)含量为100 mg/L，γ-亚麻酸仅为25 mg/L.母乳中，存在着丰富的AA.授乳第一周后母乳中AA的含量约占类脂物总量的0．4%〔2〕.真菌中，AA主要分布在原始的几个纲中，如丝壶菌纲(Hyphochytrimycete)、壶菌纲(Hytridiomycetes)、卵菌纲(Oomycetes)以及被孢霉属(Mortierella)等〔3〕.2 AA的生化代谢途径AA是多种生物活性物质的前体，在人体内由油酸转化而来〔4〕.它在生物体内主要是以磷脂的形式存在于细胞膜上，在磷脂酶A2和磷脂酶C的作用下分解成游离的AA.AA的释放受磷脂酶A2和磷脂酶C的调节.虽然游离的AA在正常的生理状态下水平很低，但当细胞膜受到各种刺激时，AA便从细胞膜的磷脂池中释放出来，并转变为具有生物活性的代谢产物.目前知道至少有三类酶参与AA的代谢，形成具有生物活性的二十碳衍生物(eicosanoids)〔5〕.游离的AA在环加氧酶(CO)的作用下，先形成不稳定的环内过氧化物(PGG2和PGH2)，然后进一步形成前列腺素(PG)，前列环素(PGI2)和血栓烷素(TXA2).TXA2在水溶液中不稳定，很快降解为TXB2.PGI2的性质不稳定，在中性溶液中可水解成6-k-PGF1α，然后在肝脏中进一步代谢为6-k-PGE1.AA经脂加氧酶(LPO)作用生成羟基二十碳四烯酸(HETEs)，白三烯(LTs)以及脂氧素(LXs).CO和LPO都是双氧化酶，还有一类酶是单氧化酶，叫细胞色素P-450单氧化酶，也叫环氧化酶(EPO).它分解AA生成多种环氧化物(epoxides)，同时也产生HETEs等.其代谢途径示意图见图2.Fig.2 The metabolism passes of AA1990年Morrow等〔6〕发现，在氧自由基催化下AA形成内过氧化中间产物，并最终生成一类结构与前列腺素类似的物质，称为异构前列腺素(iso-PGs).AA及其代谢衍生物具有很强的生物活性，并在许多疾病的病理生理过程中起着重要的作用.下面就有关的研究现状加以综述.3 AA及其代谢物的生理功效3.1 第二信使作用细胞内产生的AA及其代谢物在细胞内可发挥第二信使作用.D．Piomelli等〔7〕发现AA活性代谢物二十碳酸类是海生软体动物海兔感觉神经元突触前抑制作用的第二信使.LPO代谢物在海兔神经节细胞中能引起双向反应中的迟发成分——超级化，介导由组胺等引起的效应，发挥第二信使作用.AA及其代谢物亦能促进或放大其他第二信使系统，如cAMP和cGMP.另外PG(E1，E2，I2，D2)也能使腺苷酸环化酶活化，致使细胞内cAMP浓度增高〔8〕.细胞内形成的AA及其代谢物亦可释放至细胞外，作为第一信使作用于产生它们的细胞或邻近细胞，通过另外的第二信使产生效应.如在成纤维细胞、激素促进细胞内PGs合成，而形成的PGs则作用于细胞表面的受体促进cAMP的形成〔9〕.3.2 参与造血和免疫调节〔10〕PGs对免疫活性细胞能产生不同作用，即双向功能.主要表现为：对M?吞噬作用的促进与抑制；巨噬细胞抗肿瘤作用的抑制与恢复；对抗体产生的抑制与促进作用；对Tc细胞活性的抑制与增强；对NK细胞活性的抑制与增强.PGs对红系造血干细胞增殖分化都有明显的促进作用.AA的LPO代谢产物(HETEs及其前体HPETEs和LTs)对免疫细胞和免疫反应有抑制作用，外源性HPETEs有直接损伤细胞的作用，而其在体内还抑制淋巴因子产生.LTB4，LTD4和LTE4在浓度非常低时就可抑制免疫功能，抑制淋巴细胞对有丝分裂源刺激的反应及抗体产生.LTB4可诱导抑制性T细胞和NK 细胞活性增强.3.3 对心血管系统的影响研究表明，AA及其代谢物能引起血管舒张，某些血管含有EPO，AA需经EPO代谢后发挥作用.离体和整体实验都发现5，6-环氧化物具有扩张血管作用.血小板中CO的活性很高，当血小板受胶原、血栓素等激活时，能释放ADP和5-HT，增加TXs 合成，从而引起聚集作用.而EPO代谢物则能抑制血小板CO活性，减少TXs产生，从而抑制血小板聚集.这样EPO代谢物可能与其它抗血小板聚集因子如PGD2和PGI2有协同作用，而与促血小板聚集因子(ADP，5-HT，TXs)达成平衡〔5〕.TXA2是血小板中AA的一种主要代谢产物，具有促进血小板聚集和诱发血栓形成的作用.TXA2能促使致密管系统中Ca2+的游离，引起致密体收缩，并释放出ADP和5-HT，使附近的血小板发生聚集.PGI2是血管壁中AA代谢的主要产物，是一种对血小板聚集最有效的内源性抑制剂〔11〕.在正常的生理状态下，循环血中TXA2和PGI2的水平处于相对平衡状态，这是维持血液循环畅通的重要因素之一.TXA2-PGI2失衡可导致血栓形成和组织缺血的一系列生理机能的改变.血栓形成时，通常都有TXA2产生增多或/PGI2产生减少.尽管TXA2-PGI2失衡只能部分解释血栓栓塞倾向，但TXA2-PGI2这对相互作用的因子为有关的药理学研究提供了重要的指标.LTs可刺激TXA2合成，PGI2能抑制LTs的合成.实验证明，LTC4和LTD4可引起明显的血管收缩，它们是强效冠脉血管收缩剂，能降低冠脉血流，且LTC4＞LTD4.LTC4和LTD4可致灌注心脏的收缩力下降，心输出量减少，特别当发生速发型过敏反应时，白三烯对心脏的抑制作用更加明显，有时可致各种传导阻滞，因此可诱发或加重心肌梗塞和心绞痛〔12〕.3.4 对肝、胆器官的影响〔13〕PG，TXA2和LT均参与肝、胆多种生理功能的调节并与某些肝胆疾病有关.胆汁中存在较大量的各种PG和LT.前列腺素类化合物可改变肝胆汁流量，并可能与某些促胆汁分泌的激素的释放与作用有关.它还参与胆囊收缩，吸收水分，与胆囊炎及胆结石的发生密切相关.PG对各种类型的实验性肝损伤有保护作用，而LT则可损伤肝细胞及胆道组织.3.5 在炎症中的作用LTA4为不稳定的环氧化物，可被转变为其他LT.LT为致炎症介质，其中LTB4是重要的白细胞活化物质，使白细胞趋化、聚集、粘附于血管内皮细胞、脱颗粒、释放氧自由基及溶酶体酶，还可增加血管通透性，刺激支气管粘液分泌.LTC4及LTD4可收缩小动脉、支气管及胃肠道平滑肌，收缩肾小球毛细血管及系膜细胞，增加血管壁通透性，而LTB4无收缩血管及系膜细胞的作用〔14〕.LXs作用基本与LT相反，可拮抗LT的致炎症作用.LXs活化细胞的PKC，使细胞内Ca2+升高，刺激吞噬细胞合成磷脂酸，使膜磷脂再塑而促进PMN释放AA〔15〕.3.6 与神经内分泌组织的关系〔5〕AA还参与神经内分泌，AA能刺激垂体前叶、胎盘和肥大细胞的分泌，在多种神经内分泌组织中AA参与调节多种激素和神经肽，如ACTH，LH及催产素、加压素、胰岛素、胰高血糖素等的分泌.3.7 促细胞分裂作用PGF2α，TXB2能启动DNA复制，并促进细胞增生，TX和肝细胞增生、黑色素增长以及白细胞增殖都有关〔8〕.另外HETEs 在平滑肌细胞、成纤维细胞、淋巴细胞等中也具有此作用〔5〕.4 AA及其代谢物与疾病4.1 AA与脑缺血〔16〕脑缺血再灌流后，Ca2+大量进入细胞内，激活磷脂酶A2和C，使膜磷脂降解，生成AA，后者转化为PGI2，PGI2在血栓素合成酶作用下形成TXA2，结果TXA2和PGI2失衡，引起血小板粘附、聚集、阻塞血管，同时血管痉挛，侧支循环血流量降低，脑组织损伤加重.细胞内Na+贮留，细胞膜系统被破坏，因而缺血再灌流后脑组织含水量增加，引起脑水肿.在TXA2生成过程中，生成大量自由基，自由基又进一步激活磷脂酶A2，同时破坏细胞膜系统，形成恶性循环.4.2 AA与皮肤病〔17〕AA在许多皮肤病的病理生理过程中起重要作用.如在银屑病、痤疮、荨麻疹、掌?脓疱病及接触性皮炎、异位性皮炎中，AA及其衍生物(尤其是LTs)都发挥着重要的作用.这提示人们，干预AA代谢的物质对皮肤病具有极大的治疗潜能.4.3 AA与糖尿病肾病的关系李耀等人〔18〕发现糖尿病患者血浆中的TXB2明显升高，6-k-PGF1α明显降低.同时他们还发现糖尿病肾病患者的肾小球滤过率(GFR)显著升高，动物试验证实，早期糖尿病鼠的肾脏和肾单位的GFR较正常鼠增加40％.这种早期高滤状态可能与肾小球产生的具有舒张性的PGE2及PGI2增多有关.研究发现，高血糖时Δ-5与Δ-6去饱和酶活性降低，导致AA增加，刺激TXA2合成增加，血浆TXB2升高，这是构成糖尿病肾病的重要因素之一.4.4 AA与呼吸道疾病的关系〔12〕LTC4，LTD4是引起支气管痉挛最强的介质，二者对支气管作用相等，人们还发现LTD4是人肺慢反应物质(SRS-A)的主要成分.Holroyde给两名正常志愿者雾化吸入合成的LTC4和LTD4，导致支气管收缩，出现咳嗽等症状.如用SRS-A对抗剂(FPL-55712)能取消咳嗽反应，部分抑制支气管痉挛.这可能是白三烯直接作用于其受体的结果.Tleisch等(1981)证明，豚鼠平滑肌有多种白三烯受体，肺脏白三烯受体与回肠不同.LTD4可产生浓度依赖性的收缩回肠、肺及气管平滑肌，其强度顺序为：回肠＞肺＞气管.此外，LTC4可促进麻醉猫气管粘蛋白分泌，故白三烯被认为是炎症呼吸道分泌的介质.同时有报告证明，囊性纤维化病人痰中含有LTB4和LTD4，也含有少量的LTC4和LTE4，这些白三烯类物质可刺激支气管平滑肌收缩，使气道狭窄甚至阻塞.4.5 其他研究发现白三烯能诱发哮喘，并能引起新生儿持续性肺动脉高压的症状，如肺血管收缩、支气管收缩、肺顺应性下降、肺水肿等.LTC4和LTD4能促进血浆外渗，并会收缩血管、降低冠脉血流，加重缺血缺氧，加剧心绞痛与心肌梗塞.LTB4不仅是血管通透性介质，也是痛风病人炎症介质，有报道在类风湿性关节炎患者的膝关节滑液内LTB4浓度较非炎症关节病患者显著增高〔12〕.另外，PGs还有抗癌活性.在日本，癌症研究的一分支就是以PGD2(PGJ2)的抗癌效果为基础，寻求PGs系列的抗癌剂〔8〕.对AA及其代谢物的深入研究，不仅有助于阐明它们与多种疾病的病理生理学基础，也为治疗这些疾病开拓了新的道路.应用药物影响AA的释放及代谢，或膳食干预体内AA含量具有重要的临床意义.目前，欧美、日本等国开展了用发酵法生产花生四烯酸的发酵产品(Sun-TGA)，并投放市场.国内有关花生四烯酸研制的报道不多.从1995年起，本研究组开展了离子注入诱变筛选花生四烯酸高产菌株及其发酵方面的研究工作.对此，我们将作进一步的报道.■。

花生四烯酸及其代谢物的生物学作用(总9页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--花生四烯酸及其代谢物的生物学作用花生四烯酸(arachidonic acid)简称AA，是5，8，11，14-二十碳四烯酸.它是人体的一种必需脂肪酸.该脂肪酸含有20个碳原子，4个双键，其中第一个双键起始于甲基端起第6个碳原子(其结构见图1)，故属于n-6系列的多不饱和脂肪酸，简记为20∶4(n-6).The molecular structural formula1 AA的存在与分布AA广泛分布于动物的中性脂肪中，牛乳脂、猪脂肪、牛脂肪、血液磷脂、肝磷脂和脑磷脂中含量较少(约为1%)，肾上腺磷脂混合脂肪酸中也含有该成分(15%).在油料种子中的分布也比人们原先估计的要广泛一些，是花生油中的一种主要成分.Sohlek等人〔1〕从几种苔藓和蕨类植物中检测到了AA.另外，在日本沙丁鱼油中，也分析出一定数量的花生四烯酸.AA 也是人体中含量最高，分布最广的一种多不饱和脂肪酸(PUFA).尤其是在脑和神经组织中，AA含量一般占总PUFAs的40%～50％.在神经末梢甚至高达70％.在正常人的血浆中的含量也高达400 mg/L，而DH-γ-亚油酸(DHLG)含量为100 mg/L，γ-亚麻酸仅为25 mg/L.母乳中，存在着丰富的AA.授乳第一周后母乳中AA的含量约占类脂物总量的0．4%〔2〕.真菌中，AA主要分布在原始的几个纲中，如丝壶菌纲(Hyphochytrimycete)、壶菌纲(Hytridiomycetes)、卵菌纲(Oomycetes)以及被孢霉属(Mortierella)等〔3〕.2 AA的生化代谢途径AA是多种生物活性物质的前体，在人体内由油酸转化而来〔4〕.它在生物体内主要是以磷脂的形式存在于细胞膜上，在磷脂酶A2和磷脂酶C的作用下分解成游离的的释放受磷脂酶A2和磷脂酶C的调节.虽然游离的AA在正常的生理状态下水平很低，但当细胞膜受到各种刺激时，AA便从细胞膜的磷脂池中释放出来，并转变为具有生物活性的代谢产物.目前知道至少有三类酶参与AA的代谢，形成具有生物活性的二十碳衍生物(eicosanoids)〔5〕.游离的AA在环加氧酶(CO)的作用下，先形成不稳定的环内过氧化物(PGG2和PGH2)，然后进一步形成前列腺素(PG)，前列环素(PGI2)和血栓烷素(TXA2).TXA2在水溶液中不稳定，很快降解为的性质不稳定，在中性溶液中可水解成6-k-PGF1α，然后在肝脏中进一步代谢为经脂加氧酶(LPO)作用生成羟基二十碳四烯酸(HETEs)，白三烯(LTs)以及脂氧素(LXs).CO和LPO都是双氧化酶，还有一类酶是单氧化酶，叫细胞色素P-450单氧化酶，也叫环氧化酶(EPO).它分解AA生成多种环氧化物(epoxides)，同时也产生HETEs等.其代谢途径示意图见图2.The metabolism passes of AA1990年Morrow等〔6〕发现，在氧自由基催化下AA形成内过氧化中间产物，并最终生成一类结构与前列腺素类似的物质，称为异构前列腺素(iso-PGs).AA及其代谢衍生物具有很强的生物活性，并在许多疾病的病理生理过程中起着重要的作用.下面就有关的研究现状加以综述.3 AA及其代谢物的生理功效第二信使作用细胞内产生的AA及其代谢物在细胞内可发挥第二信使作用.D．Piomelli等〔7〕发现AA活性代谢物二十碳酸类是海生软体动物海兔感觉神经元突触前抑制作用的第二信使.LPO代谢物在海兔神经节细胞中能引起双向反应中的迟发成分——超级化，介导由组胺等引起的效应，发挥第二信使作用.AA及其代谢物亦能促进或放大其他第二信使系统，如cAMP 和cGMP.另外PG(E1，E2，I2，D2)也能使腺苷酸环化酶活化，致使细胞内cAMP浓度增高〔8〕.细胞内形成的AA及其代谢物亦可释放至细胞外，作为第一信使作用于产生它们的细胞或邻近细胞，通过另外的第二信使产生效应.如在成纤维细胞、激素促进细胞内PGs合成，而形成的PGs则作用于细胞表面的受体促进cAMP的形成〔9〕.参与造血和免疫调节〔10〕PGs对免疫活性细胞能产生不同作用，即双向功能.主要表现为：对M吞噬作用的促进与抑制；巨噬细胞抗肿瘤作用的抑制与恢复；对抗体产生的抑制与促进作用；对Tc细胞活性的抑制与增强；对NK细胞活性的抑制与增强.PGs对红系造血干细胞增殖分化都有明显的促进作用.AA的LPO代谢产物(HETEs及其前体HPETEs和LTs)对免疫细胞和免疫反应有抑制作用，外源性HPETEs有直接损伤细胞的作用，而其在体内还抑制淋巴因子产生.LTB4，LTD4和LTE4在浓度非常低时就可抑制免疫功能，抑制淋巴细胞对有丝分裂源刺激的反应及抗体产生.LTB4可诱导抑制性T细胞和NK细胞活性增强.对心血管系统的影响研究表明，AA及其代谢物能引起血管舒张，某些血管含有EPO，AA需经EPO代谢后发挥作用.离体和整体实验都发现5，6-环氧化物具有扩张血管作用.血小板中CO的活性很高，当血小板受胶原、血栓素等激活时，能释放ADP和5-HT，增加TXs合成，从而引起聚集作用.而EPO代谢物则能抑制血小板CO活性，减少TXs产生，从而抑制血小板聚集.这样EPO代谢物可能与其它抗血小板聚集因子如PGD2和PGI2有协同作用，而与促血小板聚集因子(ADP，5-HT，TXs)达成平衡〔5〕.TXA2是血小板中AA的一种主要代谢产物，具有促进血小板聚集和诱发血栓形成的作用.TXA2能促使致密管系统中Ca2+的游离，引起致密体收缩，并释放出ADP和5-HT，使附近的血小板发生聚集.PGI2是血管壁中AA代谢的主要产物，是一种对血小板聚集最有效的内源性抑制剂〔11〕.在正常的生理状态下，循环血中TXA2和PGI2的水平处于相对平衡状态，这是维持血液循环畅通的重要因素之一.TXA2-PGI2失衡可导致血栓形成和组织缺血的一系列生理机能的改变.血栓形成时，通常都有TXA2产生增多或/PGI2产生减少.尽管TXA2-PGI2失衡只能部分解释血栓栓塞倾向，但TXA2-PGI2这对相互作用的因子为有关的药理学研究提供了重要的指标.LTs可刺激TXA2合成，PGI2能抑制LTs的合成.实验证明，LTC4和LTD4可引起明显的血管收缩，它们是强效冠脉血管收缩剂，能降低冠脉血流，且LTC4＞和LTD4可致灌注心脏的收缩力下降，心输出量减少，特别当发生速发型过敏反应时，白三烯对心脏的抑制作用更加明显，有时可致各种传导阻滞，因此可诱发或加重心肌梗塞和心绞痛〔12〕.对肝、胆器官的影响〔13〕PG，TXA2和LT均参与肝、胆多种生理功能的调节并与某些肝胆疾病有关.胆汁中存在较大量的各种PG和LT.前列腺素类化合物可改变肝胆汁流量，并可能与某些促胆汁分泌的激素的释放与作用有关.它还参与胆囊收缩，吸收水分，与胆囊炎及胆结石的发生密切相关.PG对各种类型的实验性肝损伤有保护作用，而LT则可损伤肝细胞及胆道组织.在炎症中的作用LTA4为不稳定的环氧化物，可被转变为其他为致炎症介质，其中LTB4是重要的白细胞活化物质，使白细胞趋化、聚集、粘附于血管内皮细胞、脱颗粒、释放氧自由基及溶酶体酶，还可增加血管通透性，刺激支气管粘液分泌.LTC4及LTD4可收缩小动脉、支气管及胃肠道平滑肌，收缩肾小球毛细血管及系膜细胞，增加血管壁通透性，而LTB4无收缩血管及系膜细胞的作用〔14〕.LXs作用基本与LT相反，可拮抗LT的致炎症作用.LXs活化细胞的PKC，使细胞内Ca2+升高，刺激吞噬细胞合成磷脂酸，使膜磷脂再塑而促进PMN释放AA〔15〕.与神经内分泌组织的关系〔5〕AA还参与神经内分泌，AA能刺激垂体前叶、胎盘和肥大细胞的分泌，在多种神经内分泌组织中AA参与调节多种激素和神经肽，如ACTH，LH及催产素、加压素、胰岛素、胰高血糖素等的分泌.促细胞分裂作用PGF2α，TXB2能启动DNA复制，并促进细胞增生，TX和肝细胞增生、黑色素增长以及白细胞增殖都有关〔8〕.另外HETEs在平滑肌细胞、成纤维细胞、淋巴细胞等中也具有此作用〔5〕.4 AA及其代谢物与疾病AA与脑缺血〔16〕脑缺血再灌流后，Ca2+大量进入细胞内，激活磷脂酶A2和C，使膜磷脂降解，生成AA，后者转化为PGI2，PGI2在血栓素合成酶作用下形成TXA2，结果TXA2和PGI2失衡，引起血小板粘附、聚集、阻塞血管，同时血管痉挛，侧支循环血流量降低，脑组织损伤加重.细胞内Na+贮留，细胞膜系统被破坏，因而缺血再灌流后脑组织含水量增加，引起脑水肿.在TXA2生成过程中，生成大量自由基，自由基又进一步激活磷脂酶A2，同时破坏细胞膜系统，形成恶性循环.AA与皮肤病〔17〕AA在许多皮肤病的病理生理过程中起重要作用.如在银屑病、痤疮、荨麻疹、掌?脓疱病及接触性皮炎、异位性皮炎中，AA及其衍生物(尤其是LTs)都发挥着重要的作用.这提示人们，干预AA代谢的物质对皮肤病具有极大的治疗潜能.AA与糖尿病肾病的关系李耀等人〔18〕发现糖尿病患者血浆中的TXB2明显升高，6-k-PGF1α明显降低.同时他们还发现糖尿病肾病患者的肾小球滤过率(GFR)显着升高，动物试验证实，早期糖尿病鼠的肾脏和肾单位的GFR较正常鼠增加40％.这种早期高滤状态可能与肾小球产生的具有舒张性的PGE2及PGI2增多有关.研究发现，高血糖时Δ-5与Δ-6去饱和酶活性降低，导致AA增加，刺激TXA2合成增加，血浆TXB2升高，这是构成糖尿病肾病的重要因素之一.AA与呼吸道疾病的关系〔12〕LTC4，LTD4是引起支气管痉挛最强的介质，二者对支气管作用相等，人们还发现LTD4是人肺慢反应物质(SRS-A)的主要成分.Holroyde给两名正常志愿者雾化吸入合成的LTC4和LTD4，导致支气管收缩，出现咳嗽等症状.如用SRS-A对抗剂(FPL-55712)能取消咳嗽反应，部分抑制支气管痉挛.这可能是白三烯直接作用于其受体的结果.Tleisch等(1981)证明，豚鼠平滑肌有多种白三烯受体，肺脏白三烯受体与回肠不同.LTD4可产生浓度依赖性的收缩回肠、肺及气管平滑肌，其强度顺序为：回肠＞肺＞气管.此外，LTC4可促进麻醉猫气管粘蛋白分泌，故白三烯被认为是炎症呼吸道分泌的介质.同时有报告证明，囊性纤维化病人痰中含有LTB4和LTD4，也含有少量的LTC4和LTE4，这些白三烯类物质可刺激支气管平滑肌收缩，使气道狭窄甚至阻塞.其他研究发现白三烯能诱发哮喘，并能引起新生儿持续性肺动脉高压的症状，如肺血管收缩、支气管收缩、肺顺应性下降、肺水肿等.LTC4和LTD4能促进血浆外渗，并会收缩血管、降低冠脉血流，加重缺血缺氧，加剧心绞痛与心肌梗塞.LTB4不仅是血管通透性介质，也是痛风病人炎症介质，有报道在类风湿性关节炎患者的膝关节滑液内LTB4浓度较非炎症关节病患者显着增高〔12〕.另外，PGs还有抗癌活性.在日本，癌症研究的一分支就是以PGD2(PGJ2)的抗癌效果为基础，寻求PGs系列的抗癌剂〔8〕.对AA及其代谢物的深入研究，不仅有助于阐明它们与多种疾病的病理生理学基础，也为治疗这些疾病开拓了新的道路.应用药物影响AA的释放及代谢，或膳食干预体内AA含量具有重要的临床意义.目前，欧美、日本等国开展了用发酵法生产花生四烯酸的发酵产品(Sun-TGA)，并投放市场.国内有关花生四烯酸研制的报道不多.从1995年起，本研究组开展了离子注入诱变筛选花生四烯酸高产菌株及其发酵方面的研究工作.对此，我们将作进一步的报道.■。

花生四烯酸代谢产物一、前言花生四烯酸代谢产物是指在花生四烯酸代谢途径中所产生的化合物，这些化合物对于人体健康具有重要作用。

本文将从花生四烯酸代谢途径出发，详细介绍花生四烯酸代谢产物的种类、功能及其与健康的关系。

二、花生四烯酸代谢途径1. 花生四烯酸的来源花生四烯酸是一种多不饱和脂肪酸，通常存在于植物油中，如大豆油、玉米油和葵花籽油等。

人体无法自行合成花生四烯酸，只能通过食物摄入。

2. 花生四烯酸的代谢途径花生四烯酸在人体内可以被代谢为多种化合物，其中最重要的是前列腺素、白三烯和血栓素等。

这些化合物都具有重要的调节作用，在维持人体正常生理功能方面发挥着重要作用。

三、花生四烯酸代谢产物的种类1. 前列腺素前列腺素是一类由花生四烯酸代谢产生的类固醇激素，主要作用于前列腺和子宫等组织，具有调节血管张力、促进血小板聚集、调节免疫反应等作用。

前列腺素的种类很多，其中最重要的是PGE2、PGF2a 和PGD2等。

2. 白三烯白三烯是一种由花生四烯酸代谢产生的化合物，在炎症反应中发挥着重要作用。

白三烯可以促进白细胞向受损组织迁移，并参与调节免疫反应。

白三烯的种类很多，其中最重要的是LTB4和LTC4等。

3. 血栓素血栓素是一类由花生四烯酸代谢产生的化合物，在血栓形成过程中发挥着重要作用。

血栓素可以促进血小板聚集并增加凝血因子活性，从而促进血凝块形成。

血栓素的种类很多，其中最重要的是TXA2。

四、花生四烯酸代谢产物的功能1. 调节炎症反应花生四烯酸代谢产物在炎症反应中发挥着重要作用。

白三烯可以促进白细胞向受损组织迁移，并参与调节免疫反应，从而起到抗炎作用。

而前列腺素则具有双重作用，在初始阶段具有促进炎症反应的作用，在后期则具有抑制炎症反应的作用。

2. 调节血管张力花生四烯酸代谢产物可以调节血管张力，从而影响血液循环和血压。

前列腺素可以促进血管扩张，从而降低血压；而血栓素则具有相反的效果，可以促进血管收缩，从而升高血压。

花生四烯酸的代谢产物
花生四烯酸是一种重要的脂肪酸，在人体内被代谢成多种其他化合物。

其中最为重要的代谢产物包括：
1.前列腺素：花生四烯酸可以被转化为多种前列腺素，包括PGE2、PGD2、PGF2α等，这些前列腺素在人体内起到调节免疫系统、血液循环以及疼痛敏感度等多种生理作用。

2.白三烯：花生四烯酸还可以被转化为白三烯，这种化合物在人体内主要起到抗炎作用。

3.血栓素：花生四烯酸可以被转化为TXA2，这是一种促进血小板聚集和血栓形成的物质，也是一种重要的血管紧张素。

4.二十烷五酸：花生四烯酸还可以被代谢为二十烷五酸，这种化合物在人体内主要起到降低血压、抗血栓以及抗炎作用。

总的来说，花生四烯酸在人体内被代谢成多种化合物，这些代谢产物在维持心血管健康、免疫系统调节以及抗炎作用方面都具有重要作用。

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txb2花生四烯酸代谢产物题目：[txb2花生四烯酸代谢产物]代谢途径及对健康的影响引言：花生四烯酸（arachidonic acid，AA）是一种长链不饱和脂肪酸，是一类重要的代谢物，在机体中参与多种生物学过程，并通过代谢生成多种产物。

其中，TXB2（thromboxane B2）作为AA代谢的关键产物之一，对整体健康有着重要影响。

本文将分步介绍TXB2的代谢途径，并探讨其对健康的影响。

第一部分：TXB2的生物活性及代谢途径（800-1000字）1. TXB2概述- TXB2是一种重要的血栓形成物质，属于前列腺素（prostaglandin）家族的衍生物。

- 它主要由血小板和内皮细胞中的AA代谢生成，具有强烈的血小板聚集和收缩血管的活性。

- TXB2在机体内具有多种生物学功能，如调节血流、炎症反应和免疫系统等。

2. TXB2的合成途径- AA首先通过磷脂酶A2的作用，从细胞膜磷脂中释放出来。

- 释放的AA可以被环氧酶（一种酶）代谢为前列腺环内酮（PGH2）。

- PGH2可以被血小板特异性腺苷酸环化酶（thromboxane synthase）转化为TXB2。

3. 调控TXB2合成的因素- 多种生理和病理因素可以影响TXB2的合成，例如炎症、创伤、血栓形成和某些药物等。

- 这些因素通过调控相关酶的活性或基因表达来影响TXB2的合成。

第二部分：TXB2与心血管健康的关系（800-1000字）1. 血栓形成和循环系统- TXB2的合成与血小板聚集和血管收缩密切相关，这些过程在血栓形成中具有重要作用。

- 过量的TXB2合成可能导致血栓形成异常，增加心血管疾病的风险，如心脏病和中风。

2. TXB2与血压调节- TXB2能够引起血管收缩，进而影响血压的调节。

- 高水平的TXB2合成可能导致血压升高，而血压升高是心血管疾病的一个重要风险因素。

3. TXB2与炎症反应- TXB2在炎症反应中发挥重要作用，可引起炎性细胞的活化和炎症介质的产生。