ROS 检测

ROS 检测酶

瞄准纤维病的来源:酶

炎症和纤维相关疾病可能难以管理,而今天的疗法可能只有助于缓解症状,而不是解决与根本原因相关的因素。找到适当的疗法,针对与疾病的开发和进展有关的关键成分,可以是改善患者护理的有用方法。

一些最常见的炎症和纤维病包括:

  • 急性呼吸系统疾病综合症
  • 慢性阻塞性肺病
  • 肝纤维化
  • 特发性肺纤维化
  • 糖尿病肾病
  • 神经退行性疾病
    • 阿尔茨海默病
    • 帕金森病
    • 缺血性中风

针对与这些疾病有关的酶被假设为降低疾病严重程度的有效方法,特别是在目前使用类固醇和/或其他各种抗炎药物的疗法中。

Nox 酶生成活性氧物种

Nox酶产生的活性氧物种(ROS)在纤维化和炎症性疾病中起着明显的作用,这是一个广为人知的事实。使用Nox抑制剂的药物治疗是有限的,而且这些抑制剂中很少有是等异形式特异性的。研究人员正在寻找小分子,在炎症和纤维病中作为异构选择性Nox抑制剂。

Nox1 到 Nox5 和 Duox1 和 Duox2 属于 Nox 酶系列,是细胞 ROS 的主要来源。线粒体电子传输酶也是细胞ROS的重要来源。ROS 的这些来源包括:

  • 过氧化氢 (H2O2
  • 超氧化物基性牛 (O2

使用电子顺⨪谐振 (EPR) 检测 O2⨪ 和 H2O2

O2⨪ 和 H2O2的可靠检测方法一直困难重重,因为常用的 ROS 探头缺乏特异性和反应性,无法同时产生 O2⨪ 和 H2O2。Zielonka J等人认为,物种和地点特异性探测器在Nox同酶特异性抑制剂的研究和发现中可能允许更有效的高通量筛选。

这项研究的研究人员开发了一种快速的高通量兼容检测方法,用于使用两个探针:库马林波罗尼克酸和氢丙酸探针来测定O2⨪和H2O2的生成。在研究过程中,研究人员发现,他们能够使用基于中通量板读卡器的氧化和电子顺磁共振(EPR)自旋诱捕来识别具有可靠性和准确性的Nox酶抑制剂。

在这个实验中使用了布鲁克X波段EPR光谱仪,通过自旋诱捕帮助识别短寿命的自由基。该光谱仪能够更好地监测所研究的样品中的反应氧种(ROS)活性。布鲁克EPR光谱仪包括:

  • EMXnano 是一种具有最佳灵敏度和稳定性的台式仪器,具有微波和数字技术以及集成参考标准氮气可变温度单元。
  • EMXmicro,一个紧凑的光谱仪,具有多频功能和氦可变温度单元
  • EMXplus 提供多频和多谐振选项/功能以及氦可变温度单元

此外,此方法,除其他外,在这项研究中使用的,有助于了解发现的Nox同酶选择性抑制剂的行动机制。研究人员的结论是,严格和迅速地识别O2⨪和H2O2将有助于更深入地理解H2O2和O2⨪生产酶背后的生物学,从而可能有助于发现选择性的Nox异构酶,并推进对炎症和纤维化相关疾病患者的护理。

引用

  • Zielonka J、Cheng G、Zielonka M等人对超氧化物和过氧化氢的高通量测定:设计筛选工作流程,以识别NADPH氧化剂的抑制剂。J Biol 化学 2014;289(23):16176~16189.
  • 梁 S ,基塞列娃 T ,和布伦纳达。NADPH氧化酶(NOXs)在肝纤维化和肌纤维细胞的活化中的作用。前物理. 2016;7:17.
  • 曼南 P, 斯里瓦斯塔瓦 A, 苏古纳拉杰 Jp, 李 Pj, 和索勒 M. 氧化剂在急性和慢性肺病。J 血淋巴。2014;4:1000128.
  • 奇富恩特斯 - 帕加诺我, 梅耶莱斯 Dn, 帕加诺 Pj 。Nox抑制剂与治疗:肽和小分子抑制剂的理性设计。Curr Pharm Des. 2015;21(41):6023-6035.