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编号:619927
色氨酸及代谢物的生理功能以及在疾病中的作用研究进展
http://www.100md.com 2021年7月3日 中南药学 2021年第5期
吲哚,1色氨酸代谢,2色氨酸及其代谢物的生理功能,1犬尿氨酸途径,25-羟色胺途径,3肠道微生物群代谢,3色氨酸及其代谢物在疾病中的作用,1中枢神经系统疾病,2自身免疫性疾病,3癌症,4炎症性肠病,5肾脏疾病
     代明鑫,江振洲,2,3,黄鑫,2,3*(.中国药科大学药物科学研究院新药筛选中心,南京 20009;2.江苏省药效研究与评价服务中心,南京 20009;3.中国药科大学药物质量与安全预警教育部重点实验室,南京 20009)

    色氨酸(tryptophan,TRP)是一种必需氨基酸,人体不能自身合成,只能从饮食中摄取。TRP约占总氨基酸的1%[1],在体内大部分与白蛋白结合,少部分以游离形式存在[2]。其主要功能是参与蛋白质合成,但同时也是多种生物活性化合物的前体,如5-羟色胺(serotonin,5-HT)、褪黑素(melatonin,MLT)、犬尿氨酸(kynurenine,KYN)等。TRP及其代谢物与疾病的相关性研究在近几年引起了越来越多的关注。大量研究表明,色氨酸代谢物与中枢神经系统疾病[3]、感染[4]、炎症[1,5]、免疫[6-7]、肿瘤[5]、炎症性肠病[8](inflammatory bowel diseases,IBD)以及肾病[9]等多种疾病的病理过程有关,并且在许多疾病调控中发挥了不同的生物学效应。TRP在体内可以经过多种途径分解代谢,如KYN、5-HT以及肠道微生物群代谢途径[3,10]。本文就近几年来TRP代谢途径、TRP及代谢物的生理功能以及在疾病中的作用进行简要介绍,以期为相关疾病的诊断、检测及发病机制的研究提供依据。

    1 色氨酸代谢

    TRP在体内主要经过犬尿氨酸途径和5-羟色胺途径进行代谢[6],少部分经肠道微生物群代谢[11-12]。如图1,大约95%的TRP通过犬尿氨酸途径代谢,代谢的第一步是TRP在色氨酸-2,3-双加氧酶(tryptophan 2,3-dioxygenase,TDO)或吲哚胺-2,3-双加氧酶(indoleamine 2,3-dioxygenase,IDO)催化下发生降解生成N-甲酰犬尿氨酸(N-formylkynurenine),然后迅速转化为犬尿氨酸[13]。犬尿氨酸再经过以下分支进行代谢:① 经犬尿氨酸氨基转移酶(kynurenine aminotransferase,KAT)催化生成犬尿喹啉酸,也称犬尿酸(kynurenic acid,KYNA)。② 经犬尿氨酸酶(kynureninase,KYNU)催化生成邻氨基苯甲酸(anthranilic acid,AA)。③ 经犬尿氨酸单加氧酶(kynurenine monooxygenase,KMO)催化生成3-羟基犬尿氨酸(3-hydroxykynurenine,3-HK)。然后3-HK经KAT生成黄尿酸(xanthurenic acid ......

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