人紅細胞6-磷酸葡萄糖脫氫酶活性對紅細胞還原型谷胱甘肽含量及紅細胞脆性的影響

肖 曼，杜冠魁，喻 芳，蔡望偉

(海南醫(yī)學院生物化學與分子生物學教研室，海南 海口 571101)

·論 著·

人紅細胞6-磷酸葡萄糖脫氫酶活性對紅細胞還原型谷胱甘肽含量及紅細胞脆性的影響

肖 曼，杜冠魁，喻 芳，蔡望偉*

(海南醫(yī)學院生物化學與分子生物學教研室，海南 海口 571101)

目的 了解人紅細胞6-磷酸葡萄糖脫氫酶(G6PD)活性與紅細胞還原型谷胱甘肽含量的關系及對紅細胞脆性的影響。方法 用改良G6PD定量比值法測定G6PD活性，用Beutler改良法測定紅細胞GSH，采用Habermann&Hardt法測定溶血率；用SPSS13.0進行t檢驗及相關性分析。結(jié)果 在G6PD活性正常的紅細胞中，GSH含量與G6PD活性呈正相關，兩者之間的相關系數(shù)為0.7154，R2=0.5118；G6PD缺乏的紅細胞內(nèi)的GSH含量偏低；與G6PD活性正常紅細胞比較，G6PD缺乏紅細胞對H2O2氧化損傷更敏感(P＜0.01)。結(jié)論 G6PD缺乏患者的血液中GSH含量偏低，影響其抗氧化能力。

G6PD；谷胱甘肽；定量比值法

6-磷酸葡萄糖脫氫酶(Glucose-6-phosphate dehydrogenase，簡稱為G6PD，EC 1.1.1.49)是磷酸戊糖途徑(Pentose phosphate pathway，PPP)的限速酶，催化磷酸戊糖途徑中第一步反應，使6-磷酸葡萄糖脫氫生成6-磷酸葡萄糖酸，同時生成NADPH[1-2]。NADPH是細胞內(nèi)重要的還原性物質(zhì)，在谷胱甘肽還原酶的催化下，使氧化型谷胱甘肽(GSSG)轉(zhuǎn)變?yōu)檫€原型谷胱甘肽(GSH)，維持細胞內(nèi)谷胱甘肽的還原性，參與清除體內(nèi)的自由基，使細胞抵御自由基的氧化損傷作用，在維持細胞膜、蛋白質(zhì)及DNA的穩(wěn)定性方面具有重要作用[3-5]。以往的研究表明，G6PD缺乏患者血液中GSH的含量降低[6]，但是，G6PD活性與紅細胞中GSH相關性如何尚未完全清楚。本研究分析G6PD活性正常和G6PD缺乏紅細胞的GSH含量以及紅細胞GSH含量對紅細胞溶血率的影響，了解G6PD活性與GSH含量的相關性以及GSH含量與紅細胞溶血率的關系。

1 資料與方法

1.1 標本來源 選擇醫(yī)院門診血標本共110例，其中G6PD缺乏患者血標本10例。

1.2 G6PD活性和GSH含量測定 血樣先用生理鹽水洗滌兩次。采用廣州米基科技貿(mào)易發(fā)展有限公司提供的改良G6PD定量比值法試劑盒測定G6PD活性。采用南京建成公司的GSH測定試劑盒測定GSH。

1.3 溶血率測定 紅細胞用生理鹽水洗滌兩次，制成5%紅細胞懸液。每組實驗采用三管法測定溶血率。第1試管中加生理鹽水0.25ml，第2和第3試管中加入2.5%的H2O2，置37℃孵育30min后，第1和第2試管中加生理鹽水5ml，第3試管中加蒸餾水3ml，2000r/min離心10min，取上清，415nm下檢測其光吸收值。按下列公式計算溶血率：溶血率=(第2管OD值-第1管OD值)/第3管OD值-第1管OD值。

1.4 統(tǒng)計學方法 用SPSS13.0進行數(shù)據(jù)處理，計量資料以均數(shù)±標準差(±s)表示，配對資料比較采用t檢驗，計數(shù)資料比較用χ2檢驗，以P＜0.01為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 G6PD酶活與GSH含量呈正相關性 血標本的110份，檢測其G6PD酶活與血紅細胞中的GSH含量間的關系，發(fā)現(xiàn)兩組數(shù)據(jù)間具有一定的相關性(y=5.5056x-1.4681)，其中 R2=0.5972，相關系數(shù)為0.7727(圖1)。這表明，紅細胞中GSH的含量隨G6PD酶活的升高而增加，但這種相關性并不強烈。

2.2 G6PD缺乏癥患者細胞內(nèi)GSH含量偏低為確定G6PD缺乏是否會影響細胞內(nèi)GSH含量，統(tǒng)計G6PD缺乏患者細胞內(nèi)GSH含量。正常人群的GSH含量平均值為53.48μg/100g Hb，而G6PD缺乏患者的平均值為35.39μg/100g Hb，兩者間差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.01)(圖1)。

圖1G6PD酶活與GSH含量的關系

2.3 外源H2O2對G6PD活性缺乏的紅細胞溶血率的影響 選擇20例G6PD缺乏血樣進行H2O2氧化處理(濃度為2.5%)。G6PD缺乏組溶血率明顯升高，達7.01%。該結(jié)果表明G6PD缺乏導致紅細胞抗氧化能力的下降，溶血率上升(表1)。

表1 G6PD酶活、GSH與溶血率之間關系（±s）

表1 G6PD酶活、GSH與溶血率之間關系（±s）

注：*表示差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.01)。

組別G6PD酶活GSH含量(μg/100g Hb)溶血率(%)正常G6PD缺乏12.02±1.784.69±1.43*65.49±12.7924.11±8.39*1.67±0.397.01±1.06*

3 討論

GSH是人體細胞內(nèi)一種重要的抗氧化劑，其在細胞內(nèi)的水平主要取決于細胞所處環(huán)境的氧化應激狀態(tài)及細胞內(nèi)的谷胱甘肽循環(huán)。谷胱甘肽循環(huán)是細胞內(nèi)重要的抗氧化系統(tǒng)，在谷胱甘肽還原酶(GR)的催化下，NADPH使GSSG還原為GSH，從而保證細胞內(nèi)有足夠量的還原型谷胱甘肽[3]，在維持胞內(nèi)氧化還原平衡和抗氧化方面發(fā)揮主要作用。磷酸戊糖途徑是紅細胞中NADPH的唯一來源。因此，G6PD的活性對于維持紅細胞內(nèi)GSH的水平具有重要的作用。我們的研究結(jié)果顯示，生理狀態(tài)下G6PD活性正常的紅細胞內(nèi)GSH的含量與G6PD酶活性之間存在一定的線性關系，相關性為0.77，而G6PD缺乏癥患者紅細胞內(nèi)GSH含量比正常值偏低，約為正常值的65.63%，表明紅細胞內(nèi)GSH含量受多種因素影響，G6PD活性是影響紅細胞內(nèi)GSH含量的主要因素。

紅細胞中GSH的含量對于保護紅細胞膜、防止溶血具有重要意義[7-10]。本研究中使用H2O2作用于G6PD正常的紅細胞和G6PD缺乏的紅細胞模擬體內(nèi)的氧化應激狀態(tài)，研究氧化應激對G6PD活性正常和G6PD缺乏狀態(tài)下紅細胞溶血率的影響。結(jié)果顯示，在氧化應激條件下G6PD活性正常紅細胞和G6PD缺乏紅細胞之間的溶血率差異存在統(tǒng)計學意義，G6PD缺乏組溶血率明顯升高，表明GSH含量降低可以增加紅細胞膜的脆性。這可能由兩方面的原因所致，一方面是G6PD缺乏組紅細胞內(nèi)的基礎GSH含量較低，為G6PD正常組的65%；另一方面是由于G6PD缺乏，NADPH的生成減少，導致GSSG還原為GSH的速度也低于正常組，使紅細胞內(nèi)的GSH在氧化應激狀態(tài)下得不到及時補充，抗氧化能力降低，從而引起紅細胞的抗氧化能力減低。

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Effect of glucose-6-phosphate dehydrogenase activity on the glutathione levels in human erythrocytes and the fragility of erythrocytes.

XIAO Man,DU Guan-kui,YU Fang,CAI Wang-wei.Department of Biochemistry andMolecular Biology,Hainan Medical University,Haikou 571101,Hainan,CHINA

Objective To study the relationship between the glucose-6-phosphate dehydrogenase(G6PD)activity and the glutathione(GSH)levels in human erythrocytes,and investigate the effect of G6PD activity on the fragility of erythrocytes.Methods G6PD activity was measured by modified quantitative G6PD/6-GP ratio method.The GSH levels in erythrocytes were measured by modified Beutler methhod.The hemolytic rates of erythrocytes were measured by method of Habermann and Hardt.The correlation analysis and t-test were done by using SPSS13.0.Results The GSH levels showed high correlation to G6PD activity,with a correlation coefficient of 0.7154and R2of 0.5118.The erythrocytes with G6PD deficiency showed significantly reduced GSH levels than the erythrocytes with normal G6PD activity.Besides,erythrocytes with G6PD deficiency are more vulnerable to the oxidant stress of H2O2.Conclusion Erythrocytes with G6PD deficiency have lower GSH levels and antioxidant capacity.

Glucose-6-phosphate dehydrogenase(G6PD);Glutathione(GSH);Hemolysis

R331.1+41

A

1003—6350（2012）16—004—02

10.3969/j.issn.1003-6350.2012.16.002作者簡介：肖 曼(1975—)，女，滿族，遼寧省開源市人，講師，博士。*

蔡望偉。E-mail：caiww591020@163.com

2012-05-08)