胰島素的電化學性質(zhì)與尿酸的相互作用研究.pdf

1、胰島素是胰島β細胞分泌出的含有三個二硫鍵的多肽類激素。胰島素的一級結(jié)構(gòu)中含有兩條肽鏈，這兩條肽鏈直接通過胱氨酸殘基的二硫鍵相連。其中一條肽鏈中兩個半胱氨酸殘基橫跨五個肽鍵生成二硫鍵。由于生物體中二硫鍵的氧化還原作用導(dǎo)致的生物化學反應(yīng)與許多重要的生物學功能有關(guān)。因此，胰島素的二硫鍵的氧化還原作用也與重要的生物學現(xiàn)象有關(guān)。近年來，以氧化應(yīng)激對胰島素抵抗為主要特征的II型糖尿病的相關(guān)性受到人們的關(guān)注。著者們認為氧化應(yīng)激導(dǎo)致胰島素抵抗是生物體內(nèi)

2、強氧化性活性氧(ROS)代謝產(chǎn)物與胰島素中特定的氧化還原活性基團的氧化還原作用有著直接的關(guān)聯(lián)。盡管氧化應(yīng)激導(dǎo)致的ROS對胰島素抵抗的關(guān)聯(lián)性受到臨床實驗的證實，但迄今關(guān)于胰島素的氧化還原特性的研究報道甚少且對特征代謝產(chǎn)物分子與胰島素相互作用的分子機制研究報道甚少。本研究通過電化學、光譜測定的方法研究了胰島素的電化學特性，確定了胰島素中橫跨5個肽鍵的二硫鍵具有明顯的氧化還原特性，提出了在固體電極上該二硫鍵氧化還原機理。同時利用電化學、光譜、

3、質(zhì)譜分析方法探討了活性氧成分（H2O2）和還原型代謝成分（尿酸）與胰島素的相互作用，提出了具有氧化還原特性的小分子代謝產(chǎn)物與胰島素的相互作用機制，為腎病和糖尿病并發(fā)癥的研究提供重要的化學參考依據(jù)。本研究內(nèi)容共分如下三章加以詳述：
　　第一章氧化應(yīng)激與胰島素抵抗研究進展
　　動物模型試驗和臨床研究證實,氧化應(yīng)激在I型和II型糖尿病發(fā)病中起著重要的作用。高血糖誘發(fā)糖的氧化代謝使得呼吸鏈超飽和運轉(zhuǎn)、胞外蛋白質(zhì)非酶糖基化終末產(chǎn)物(A

4、GEs)的生成會導(dǎo)致生成大量活性氧自由基(ROS)。生物體內(nèi)生成的過量ROS會在機體內(nèi)蓄積，引發(fā)嚴重的氧化應(yīng)激，從而導(dǎo)致糖代謝紊亂、細胞損傷、胰島素抵抗，其直接結(jié)果是糖尿病和并發(fā)癥的產(chǎn)生和發(fā)展。本章對近年來氧化應(yīng)激與糖尿病的關(guān)系，氧化應(yīng)激導(dǎo)致活性氧自由基與胰島素的相互作用，導(dǎo)致胰島素功能喪失的可能的化學機制進行了綜述。
　　第二章胰島素的電化學性質(zhì)的研究
　　利用玻碳電極、鉑電極、金電極等固體電極為工作電極，采用循環(huán)伏安法分

5、別研究了胰島素的電化學性質(zhì)。通過與酪氨酸殘基具有強配位作用的Zn2+作為探針，通過電化學和光譜測定確定了胰島素分子中電活性基團是橫跨五個肽鍵的二硫鍵而不是酪氨酸殘基，提出了該二硫鍵在電極上的氧化還原反應(yīng)機理。同時， 利用電化學測定和光譜測定方法研究了活性氧成分(H2O2)與胰島素的相互作用，為氧化應(yīng)激與胰島素抵抗的相關(guān)性提供了化學依據(jù)。
　　第三章胰島素與還原型小分子的相互作用研究
　　人體中的高血尿酸通常伴隨胰島