文摘
氯化磷脂形成次氯酸的反应(HOCl)、髓过氧化物酶在炎症条件下生成的,不饱和脂肪酰基残留物或头组。在第一种情况下生成的测定都是促炎和细胞毒性,因此对生物膜的结构产生重大影响。后一种情况会导致氯胺,属性是迄今为止还不清楚。自HOCl也被广泛用作消毒和抗菌剂在药用,工业,和国内的应用程序,它可能代表一个额外的危险来源虐待或处理不当的情况。本文讨论了体内生成的反应行为HOCl等生物分子DNA,蛋白质和碳水化合物,但重点是磷脂。不仅有益和病理氯化脂质(有毒)的影响,还讨论了这些氯化物种的重要性。一些选定的乳沟产品(氯化)磷脂和溶血等缩醛磷脂、游离脂肪酸和(氯化)α氯脂肪醛,这都是众所周知的大大有助于炎症与氧化应激有关,还讨论了。最后,常见的分析方法来研究这些化合物将回顾关注质量光谱技术。
1。介绍
炎症,作为有害刺激的适应性反应,如感染或组织损伤,是一个重要而复杂的生理过程介导的免疫系统(1]。一般来说,自我平衡地控制炎症反应是一个有益的“生物武器”“战斗”对抗感染和渗透微生物如细菌,但组织故障或稳态失衡的促炎介质可以变得非常有害的哺乳动物由于永久刺激粒细胞和巨噬细胞等免疫细胞。例如,特异表达的免疫反应可能导致组织变性,观察在类风湿性关节炎软骨的损失(2]。中性粒细胞(一个至关重要的细胞免疫系统的一部分)在慢性炎症激活生成不仅蛋白水解酶和抗菌蛋白,而且大量的活性氧和氮物种(ROS, RNS)包括nonradical物种(次氯酸(HOCl)和过氧亚硝基(ONOO−))和不同的自由基,这是瞬态化合物和至少一个未配对电子(超氧化物阴离子(),一氧化氮())(3]。重要的是要注意,常见的大气中的氧气(“三重态氧”,O2)已经代表了一个双游离基(- - - - - -)的旋转价电子在平行取向。这3Σg状态相当稳定,解释了为什么只有在高温下氧气发生反应酶催化。这种行为如果单线态氧被认为是显著变化:在这种状态下(1Σg)氧气更反应由于价电子的反平行的方向。更详细的讨论这些方面,然而,超出了本文的范围。虽然所有好氧生物需要氧气,它的浓度必须严格监管:大气的替代纯(100%)O2将强对生物体有毒。动物用于实验用途死亡几天后在纯氧的气氛中由于过度氧化反应,无法补偿的有机体。它也表明,肿瘤发病率增加,如果空气中氧分压仅略超过了标准的价值约21% (4]。
1.1。代HOCl和其他活性氧
O2由许多不同的enzyme-triggered反应转化为更多的活性化合物。在第一步中,O2转化成过氧化物(呼!∙),它主要存在于生理pH值在deprotonated超氧化物阴离子自由基的形式()。这些激进分子dismutate自发或尤其是酶超氧化物歧化酶(SOD)的存在为过氧化氢(H2O2)。髓过氧化物酶(MPO)将H2O2氯和氯离子进入HOCl,高活性物种(RCS)与大多数生物反应相关的化合物。
HOCl(包括其盐次氯酸钠(NaOCl))作为分子(电子)代理有很强的氧化和氯化确保高杀菌能力和细胞毒性的属性。这使得HOCl最强大的体内氧化剂之一。因此,HOCl也被用作漂白、消毒,并为医药防腐剂,工业,和国内应用程序(5]。通常,次氯酸商用解决方案比自由更稳定和更少的活性酸(HOCl)。然而,两个物种(由于pK值约为7.53)几乎同样集中在生理pH值(7.4)。这意味着典型家用清洁剂(如“Chlorix”)可以在体内生成一样有害HOCl在虐待或处理不当的情况下6]:破坏几乎所有相关生物分子的许多组织可能诱导(7]。这些所谓的消毒副产物生成显示细胞毒性、基因毒性、致畸、致癌潜力,最近这一重要方面综述(8- - - - - -10]。一些典型的病理和有毒副作用的情况下滥用或不当使用的工业或药用HOCl表进行了总结1并明确指出卫生组织氧化应激的敏感性。
1.2。反应性与脂质HOCl
与自由基,如羟基自由基()和一氧化氮(),HOCl特点是更有选择性的反应行为。我们将讨论HOCl-induced改变脂质(11)关注磷脂(PLs)如图1。
大多数请由甘油骨架,酯化两个不同有机脂肪酸和磷酸分子之一。结果磷脂酸(PA)再次,通过与不同的醇酯缩合,形成各种各样的PL物种如磷脂酰胆碱(PC)和磷脂酰乙醇胺(PE)中性但两性离子代表或磷脂酰丝氨酸(PS)的一个典型的例子,带负电荷的PL。还有醚请:最重要的是“缩醛磷脂”(通常从PC和PE物种)拥有一个乙烯基醚sn1的位置和可以被正式认为是脂肪醛的反应产物与丙三醇的羟基。
根据高数量的请在生物膜,它们是重要的目标过氧化自由基或氧化/氯化保持酶的生成代理。请,尤其是含有高度不饱和脂酰残留物(特别是花生四烯酸),乙烯基醚的联系,和/或活性极性头组(如PE、PS)最容易受到氧化过程(12]。人们普遍认为氧化/氯化请表现出显著的影响在急性和慢性炎症13],因此与炎症相关疾病,如风湿性关节炎、神经退行性疾病、动脉粥样硬化、糖尿病、系统性红斑狼疮、肺部感染(图2)[7,14]。
自氧化请在生物样品中存在一个巨大的多样性,他们在原油混合物的检测仍然是具有挑战性的。要解决这个问题,许多不同的分析方法,尤其是基于质谱(MS)的方法,是在过去的几十年,现在可以被认为是最有力的工具领域的“lipidomics。Lipidomics”是一个相对较新的“组学”的方法集中在脂类代谢的关键物种的鉴定,脂质生物标志物,以及脂质信号改变在健康和疾病(15]。这方面将在本文稍后讨论。然而,它必须是已经在这里强调一些脂质氧化产品代表瞬态化合物衰变到其他(更稳定)产品或与其他生物分子反应,这使得分析(至少)一些脂质氧化产品一个具有挑战性的任务。此外,自由脂肪酸的氧化/氯化(远期运费协议),特别是多不饱和脂肪酸(欧米伽)ROS也导致一个巨大的生物活性脂质介质池。最重要和深入调查类类二十烷酸介质,参与不同的生物过程,如骨代谢,神经发展,伤口愈合,炎症免疫反应,16]。然而,远期运费协议代表洗涤剂和膜被破坏,如果他们出现在高量(17]。因为他们被称为低丰富的瞬态产品稳定性有限,分析氧化/氯化远期运费协议更加困难比氧化改性的调查请[16]。短暂,寻找新的包含氧化脂质和FFA生物标志物半个为了诊断炎症过程的早期阶段疾病只有变现非常具体和特别敏感分析方法需要不断改进。
在本文中,我们将侧重于PL和FFA氧化/氯化与强调HOCl选择代理。个人电脑和体育的一些选定的产品见图3。
(一)
(b)
我们将总结(i)的潜在有益的属性HOCl及其氯化产品(特别是测定),(2)进行体外研究尤其是旨在发现新的生物标志物,和(3)的主要负面报道性质测定和其他氯化物种导致炎性疾病。在最后一章,我们将概述当前使用的分析方法的氧化/氯化产品与HOCl PL和FFA的治疗后,专注于女士的方法。
2。体内代HOCl MPO-H2O2系统
2.1。释放MPO-H2O2系统由中性粒细胞
中性粒细胞,多形核白细胞(中性粒细胞)的一个亚型,众所周知,炎症过程中发挥重要作用。三种类型的中性颗粒连续生成细胞的成熟过程中:初级(azurophilic)、二级(特定的)、三级(白明胶酶)颗粒含有炎性蛋白MPO、乳铁蛋白、和金属蛋白酶9”(由实际不同的蛋白质),分别为(18]。在健康个体从骨髓中释放中性粒细胞是严格监管和消除已知病原体内部或细胞外地通过吞噬作用或中性粒细胞胞外的释放陷阱(网)19]。
因为总MPO整个中性粒细胞蛋白(浓度约为5%20.),这是生理上的一个主要组件发生在这些吞噬细胞炎症过程中甚至大幅增加。因此,这是一个领域的广泛研究酶以及氧化应激和炎症通常是用作生物标记对许多疾病,包括动脉粥样硬化、风湿性关节炎和神经退行性疾病21]。最常见的疾病与MPO系统总结在表2和包括MPO浓度或活动的变化,研究了矩阵,最后的方法MPO数量和/或确定其活动。详情见表中提供的参考2。
在慢性感染和炎症疾病数量的增加不仅永久中性粒细胞释放MPO ROS在引发的“呼吸爆发”NADPH氧化酶(22]。这可能的结果,尤其是在慢性炎症,免疫病理过程和二次损害在生物体23]。
由于类风湿性关节炎是一种普遍的疾病25-50/100 000年发病率和患病率在北美和欧洲[0.5 - -1.0%24更多,和一个高社会经济重量,必须找到早期生物标志物,使疾病的早期治疗。评估的过程在炎症性关节软骨退化疾病也是一个我们实验室的主要研究课题。图4所示,作为模范地炎症过程,释放活性氧(HOCl H2O2,)以及抗菌酶(例如,MPO、弹性蛋白酶、溶菌酶)的激活中性粒细胞,渗透到关节空间在急性关节炎症(25]。类风湿性关节炎的症状可能有时间的缓解症状消失,交替时期的冲突,这是与炎症的程度。
这些软骨损伤因子不区分微生物和宿主目标分子从而氧化大量生物健康的目标,如细胞、蛋白质或多糖导致持续的炎症。中性的详细描述活动的免疫反应和炎症参见[19,26,27]。此外,一个详细的审查对ROS的生理特性及其监管酶最近发表的左和同事(28]。
2.2。HOCl代在“氯化”周期
作为血红素过氧化物酶家族的成员在髓细胞,MPO变成氧化的通过H离子位置2O2在短暂的中间的形成,复我,激进的阳离子中心(29日,30.]。后来,复我再生到铁州(MPO three-valent),在两个连续的1个电子步骤(通过吗化合物二世)或氧化Cl−HOCl(二阶速率常数:米−1年代−1(31日在氯化循环(图)5)。更多的细节可以在详细评审这些Flemmig [32]。
它几乎是不可能的,以确定HOCl浓度在体内条件下,MPO HOCl不断生成的(至少如果H2O2和Cl−出现在足够的数量),但瞬间被其反应与潜在目标分子。因此,固定HOCl浓度接近于零。然而,也有一些文件可以提供专用HOCl数量。HOCl以来的这些报告非常丰富在炎症条件下(50 - 100毫米)(34),甚至在生理条件下(0.34毫米)在细胞外空间(35多年),它被认为是唯一生理MPO[有关卤代产品36]。如今,它也承认MPO生成,即使在生理条件下,还次溴酸(HOBr)和hypothiocyanite (HOSCN),即使相应的溴化(20 - 100μ米)和硫氰酸(20 - 120μ米)浓度远低于氯(100 - 140年μ米)等离子体浓度(31日]。此外,即使是氰酸酯/异氰酸酯,这是特别重要的在人类唾液(37MPO],可以生成,然而,在小程度上6,38]。
例如,Senthilmohan和水壶6]建议HOBr可能是体内相关的主要产品MPO的生理条件(二阶速率常数:米−1年代−1(31日),应考虑是否执行调查的炎症过程。这是令人惊讶的,因为Br−是关于三个数量级少丰富Cl相比−(约10−1与10−4米)和溴化意味着由MPO优先代谢。此外,可以生成HOBr间接HOCl之间的反应和溴化39)也用于合成HOBr在实验室: HOCl和HOBr都是强氧化剂有能力修改氨基酸在蛋白质,半个DNA或请(如PE, PS)导致氯胺的生成和bromamines初级产品(21]。
虽然这些方面的详细讨论超出了我们的范围审查,现在有越来越多迹象表明HOSCN(尤其是HOCl相比)可能在生物保护作用:HOSCN显示明显偏好硫醇残留,形成产品(特别是硫酰硫氰酸长寿(RS-SCN)),可以“修理”的生物(40),导致可逆细胞损伤。自从HOCl(或HOBr)可能与视交叉上核反应−生成HOSCN(二阶速率常数:米−1年代−1)[41这个反应(2)可能代表一个重要的有机体如何摆脱过度HOCl (HOBr) HOCl仍有显著的兴趣,因为它是一个特定的MPO的产物,而HOBr另外(甚至优先)所产生的酶的嗜酸性粒细胞的过氧化物酶(EPO) [11]。由于其高毒性,HOCl由中性粒细胞释放到吞噬体似乎在打击高影响微生物病原体和控制人口的细菌在宿主(42]。然而,氧化剂和抗氧化剂之间的内稳态受损,ROS的生产,导致了不受控制的代HOCl与慢性炎性疾病相关(图2),可能有致癌和致突变的潜在43),甚至被称为一个稳定但高活性毒害神经的大脑中的氧化剂,在HOCl反应迅速,H2O2,或亚硝酸盐生成1O2,或硝基氯(没有2Cl)可能导致广泛的组织损伤(44]。由于其快速自我平衡的消耗,体内生成HOCl不能直接测量,但稳定的食腐动物产品或通过MPO活性的测定相应的体液,例如,通过使用著名的愈创木酚转化为tetrahydroguaiacol [45]。因此,不同的方法建立了测量稳定HOCl-induced产品,通常通过吸光度或发光方法,但也越来越多的女士(46]。的最佳生物标志物HOCl应该具体,稳定,和敏感的确定47]。然而,由于快速HOCl周转率,这仍然是一个挑战,发现生物标志物结合所有这些属性。
2.3。通过测定HOCl MPO的调查活动
尽管HOCl用氯消毒各种不同的生物分子,氨基酸是最敏感的目标由HOCl氯化。的浓度3-chlorotyrosine(和一个小程度上3、5-dichlorotyrosine)通常被认为是作为MPO活性生物标志物的选择由不同方法[女士体内48),因为它是非常具体的,相对稳定的,其浓度与MPO活性(49- - - - - -51]。然而,3-chlorotyrosine是,首先,只有一个小产品的蛋白质氯化HOCl,第二,它只是一个中间在生物系统52]。自3-chlorotyrosine只有一小部分反映了绝对HOCl发布,它的功能作为一个特定的MPO活性生物标记被认为是有限的(53]。
第二个研究组件MPO活性研究牛磺酸(2-aminoethanesulfonic酸),因为它是非常丰富的中性粒细胞(浓度约为22毫米54]。结合HOCl,牛磺酸作为一个系统来研究其快速氯化次氯酸盐,导致稳定的氧化产物氨基乙磺酸氯胺(图6),可以方便地测量通过酶联免疫吸附试验(ELISA) [55]。氨基乙磺酸氯胺是低毒性的和合理的稳定和具有消炎和抗菌性。它的角色在急性炎症过程尚未完全理解但被Marcinkiewicz全面讨论和Kontny [56]。
少量HOCl可以由使用染料如5-thio-2-nitrobenzoic酸(TNB)和3,3′,5、5′-tetramethylbenzidine(三甲)。用三甲氨基乙磺酸氯胺是治疗碘形成的ICl立即水解hypoiodous酸(海)。三甲之后可以直接发色团,因为它很容易氧化,海强吸收蓝色产品(57),允许的决心μ大量的HOCl。
除了TNB三甲化验,NAD (P) H测定抗坏血酸盐试验、过氧化氢消费也可以用来确定HOCl MPO的一代。这些方法综述了水壶等人最近才在2014年(47]。其他潜在生物标志物MPO / HOCl氯化系统要么是缩醛磷脂(稍后将详细讨论)或谷胱甘肽(γ-L-glutamyl-L-cysteinyl-glycin)导致不饱和(lyso)请和α氯醛或谷胱甘肽磺酰胺。这些化合物很容易被女士的方法将讨论本文的末尾[不久58,59]。
3所示。HOCl体内生成的反应性
由于生成的HOCl直接被与丰富的生物分子的反应,有越来越多的证据表明,HOCl的分布不均匀:MPO是一种强阳离子(带正电)蛋白,因此特别靠近带负电荷的化合物,要么带负电荷的蛋白质和碳水化合物,如肝素(60),或带负电荷的请,尤其是PS (61年),这是几乎完全位于膜的内部传单,至少在生活,nonapoptotic细胞。这表明,MPO绑定到凋亡细胞,从而导致HOCl组织内的不均匀分布。
3.1。代生物分子的激进分子
是在大量生产,代表了人类的反应两电子氧化剂在炎症条件下,HOCl几个数量级的反应比其他氧化剂如H2O2(脂质)氢过氧化物,或过氧亚硝基62年]。高反应活性通常与nonselectivity。因此,HOCl不仅影响渗透到微生物,而且还“正常”的胞内酶,核苷酸,体内碳水化合物、脂质和能力改变膜成分(63年]。然而,HOCl也是一个特定的氧化/卤化剂不同官能团之间的歧视和反应通常按照以下顺序:减少硫根(硫醇和硫醚)>初级和二级胺>的酚类、叔胺>双键,其他芳烃羰基和酰胺(64年]。的调查和/或计算实验确定二阶速率常数()中可用65年]。
HOCl生成自由基的能力和稳定的乳沟产品与无机小分子或基团的反应的生物分子如蛋白质、脂类、核苷酸和碳水化合物。图7显示了自由基的生成一些选定的例子从生物分子与HOCl治疗后。
(一)
(b)
(c)
(d)
(e)
3.1.1。氨基酸和蛋白质
自由氨基酸可以影响HOCl在浓度反应硫或氨基侧链或α氨基酸组的氨基酸,巯基的反应是首选:先前的调查提供了证据,根本不受影响,直到所有的氨基巯基残留有反应70年]。由HOCl氯化α氨基酸组导致瞬态氨基酸氯胺(AACLs),已知引起进一步的反应比自由HOCl选择性。因此,AACLs HOCl-induced伤害的潜在次生介质(71年]。最丰富的游离氨基酸(然而,并非严格的古典意义上的,羧基是——所取代3牛磺酸H),氨基乙磺酸氯胺(图6)是最重要的一个产品在人类中性粒细胞和氨基酸的氯化已经不久之前章节中描述。一般来说,似乎AACLs影响生物目标如胞质分子或谷胱甘肽和调解HOCl-related毒性导致凋亡细胞死亡(72年]。即使没有任何进一步的氧化反应,α氨基酸组AACLs分解水的存在下形成相应的醛(50或生成,通过一个电子通路N为本激进分子(图7(一)),它正迅速转化成C为本激进分子通过不同的机制,例如,国际米兰或分子内质子运输或脱酸(66年]。这些AACLs分解为自由基被认为是组织和器官的细胞毒性(33)和生物必须尽量保持其浓度限制退化和/或抗氧化剂的吸收增加。也表明HOCl与相同的官能团反应蛋白质的自由氨基酸,但这些反应通常是有点慢,可能是由于蛋白质的增加粘度的解决方案(73年]。
由于其在细胞生理浓度高,等离子体,和大多数组织蛋白质实际上是最相关的目标体内修改HOCl和其他氧化剂造成众多转译后的修改,如巯基的氧化组和芳香族侧链氯化或氯化氨基基团的侧链和其他一些副反应(42]。假设HOCl主要影响更容易在蛋白质的侧链官能团比肽联系(74年]。侧链氯化由聚合、低聚、不稳定、分裂、和/或降解步骤(42)后形成的N——关注进一步转化为激进C为本激进(图7 (b))通常由过渡金属离子催化(如铜+)[66年]。半胱氨酸和蛋氨酸(含硫氨基酸)的特点是一个高出100倍反应与HOCl比任何其他蛋白质或其他生物分子的官能团。半胱氨酸会导致不稳定的HOCl-initiated氯化硫酰氯(R-S-Cl)和次磺酸(R-S-OH)中间体,这都是已知的接受进一步氧化步骤与HOCl [75年]。这些不可逆的修改导致sulfinic (r2H)或磺酸(r3H)酸以及thiosulfinate产品(R-S-SO-R2),这是伴随着蛋白质分解的形成(5]。蛋氨酸是一样容易受影响的半胱氨酸和可以生成(在体内条件下)可逆蛋氨酸亚砜或不可逆dehydromethionine [76年]。在含硫氨基酸,氨基酸组在赖氨酸、组氨酸、精氨酸也HOCl首选目标。虽然反应速率降低半胱氨酸相比,大多数的反应产物生成不可逆地体内,因此容易与其他潜在的反应蛋白进一步反应网站和/或其他生物分子(74年]。
3.1.2。核酸和DNA
HOCl-induced氧化核酸的DNA链通常影响含氮碱基在主要的氮(腺苷环外的),鸟嘌呤核苷、胞嘧啶或在二级氮(“内环的”)在鸟嘌呤核苷,尿苷,或胸苷,内环的氮的反应似乎是首选(11]。这些N氯化产品中间体,随后转化为氯化产品,如5-chlorocytosine更稳定,细胞,5-chloro -(2′脱氧)胞嘧啶核苷,8-chloroadenine, 8-chloro -(2′脱氧)腺苷,和8-chloro -(2′脱氧)鸟苷(77年,78年]。利用电子顺磁共振(EPR)结合自旋捕获感兴趣的提高自由基的生命周期,一代的N为本激进分子的核苷(图7 (c)从瞬态氯胺可以通过破坏双链DNA(监控67年]。激进的倾向形成孤立的核苷以及分布可以分类如下:胞嘧啶>腺苷>鸟苷>胸苷(67年,79年]。一些这些产品的测定在炎症相关的细胞培养和组织发炎,导致双链DNA的分离(氢键)的乳沟,因此早期炎症过程的潜在生物标记物(80年]。众所周知,氯化核苷的浓度(细胞)是人类和大鼠炎性渗出物的升高以及动脉粥样硬化斑块(美联社)(55]。此外,有证据表明氯化核酸的细胞毒性和致突变的潜在或氯化DNA(例如,[半个77年,81年- - - - - -84年])。这些细胞毒性效应(即。,frameshift mutations or base pair substitutions) can be caused by both lipid peroxidation products and HOCl-mediated protein-DNA crosslinks. Under neuropathological conditions, HOCl is continuously released from PMNs or microglia to diffuse into the brain parenchyma and maintains chlorinative stress resulting in neurodegeneration [44]。即使共价离子DNA和蛋白质间的相互作用对正常的细胞功能(生理上非常重要85年),共价结合的氧化protein-DNA交叉联系不足导致DNA修复(86年),在微生物诱变吞噬细胞和细胞毒性的影响病原体和宿主组织(87年]。
3.1.3。碳水化合物
氧化碳水化合物进行了一个小得多的程度上,是由于他们的复杂性88年]。的上下文中已经讨论过的其他生物分子,自由氨基糖类如葡萄糖胺是HOCl的首选目标。尽管HOCl之间的反应和常见的单糖是相对缓慢89年,90年),HOCl-induced转换自由氨基糖被报道更快的修改N末端氨基肽(91年]。此外,HOCl导致代chloramides (R-NCl-C (O - r)2)酰胺组(R-NH-C (O - r)2)的粘多糖(笑话)细胞外基质(92年]。因为透明质酸和硫酸软骨素调节不同的细胞和组织功能和拥有一个N乙酰基群在重复二糖单位,它们是最强烈的调查石斑鱼在细胞外基质(93年),笑料是深入研究的另一个原因是他们的丰富软骨(硫酸软骨素)或滑液(透明质酸),在炎症中起着重要作用[88年]。由于氧化生成最初的属性chloramides差,他们容易反应不同的还原剂包括激进分子(92年),因此只有短暂的产品。Chloramides分解,N为本自由基(R -- c - r (O)2)紧随其后C为本激进分子,导致最后站点特定的碎片糖苷联系的多糖链(图7 (d)下代的插科打诨寡糖(68年]。这些反应是刺激的存在low-valent过渡金属如铁2 +或铜+通过一个单电子还原chloramide集团(68年]。由于笑料是已知参与重要的细胞功能,假设氧化改性笑话可能会导致改变细胞迁移,粘附、增殖,增长,甚至表现型(33]。最后,众所周知,高质量透明质酸有消炎的作用,而低质量透明质酸促炎(94年]。因此,透明质酸的分子量的变化是十分重要的。
3.1.4。磷脂
生物分子的最后一个重要的类,可以影响HOCl是由脂质,特别请。众所周知,HOCl反应与酰基链不饱和的双键请或反应性官能团headgroup(例如,PE, PS中的氨基酸残基)。虽然本文的重点是增加HOCl作为nonradical(分子)双键的代理请导致氯乙醇生成,HOCl也可以触发的形成N为本激进分子在PE, PS headgroup通过与氮反应。HOCl氨基改性的第一步是monochloramine的一代,可转换(在存在足够的多余HOCl)到相应的二氯胺(95年),这只都是相当稳定的化合物。使用自旋捕获的EPR,卡瓦依等人可以监控的一代N为本激进PE二氯胺(图7 (e))[69年]。通过直接或radical-mediated流程,消除HCl也可能发生并导致相应的生成腈(方程(3)),而醛是最终产品的水解monochloramine(见上) 我们不会关注这些方面主要程度上。读者是特别感兴趣的相关反应机制和更多细节关于自由基形成从生物学上重要的分子由Panasenko HOCl被称为优秀的审查和同事(33]。然而,人们普遍认为激进分子来自氯胺可能诱发或调解(通过,例如,生育酚)氧化修饰的脂质(96年]。
4所示。磷脂的氧化HOCl
原油产品的调查可能预期如果请接受HOCl氧化如图8(97年]。
最相关的PL可以分为氧化产品(我)完整的链长产品(氢过氧化物、氢氧化物和环氧化合物),(2)完整重新安排产品(isoprostanes和isofurans),和(3)截断产品(alkanals、alkenals hydroxyalkenals) (99年]。尽管复合类(iii)目前研究最为紧张,因为醛可能反应(在特殊的一代的希夫碱和其他产品)与蛋白质和以这种方式调节酶的活性One hundred.化合物),我们将更详细地讨论在属于组(i):没有截断脂酰残发生如果HOCl请的双键反应或远期运费协议下代的测定添加产品。
烯化合物之间的反应(如不饱和脂质)和HOCl一百多年,包括讨论化合物可以被视为稳定的最终产品:测定,乙二醇(101年),或环氧化合物102年]。如今,人们普遍认为测定(添加产品HOCl双键)是最丰富的产品当脂质HOCl对待,即使也有最近的报告,油酸二聚的产品可能也产生103年]。
请(如图旁边8)包含两个脂酰残留,与甘油的酯联系,alkenyl-acyl请,通常称为“缩醛磷脂,”是一个二等发生在大量的请在许多生物样品,例如,在中性粒细胞、巨噬细胞、神经胶质细胞、神经细胞、平滑肌细胞、内皮细胞、心肌细胞,特别是精子(104年,105年]。这些缩醛磷脂是由甘油和脂肪酸之间的反应生成醛紧随其后的是一个水分子的消除和常常为胆碱或(更丰富)乙醇胺headgroup [106年]。虽然大脑和精子脂质含有大量的高度不饱和脂肪酸酰基残留物(如二十二碳六烯酸,22:6)(107年),现在普遍接受,烯基醚键代表一个网站的高反应活性和多种活性氧(108年),更高的“正常”相比,沿着普通脂酰链双键(109年]。因此,缩醛磷脂往往被认为代表重要的生物抗氧化剂(110年]。重要的是要注意,生成的缩醛磷脂lpc的拥有的不饱和脂酰残渣sn1的位置(111年),这是一个显著的区别diacyl-PCs相比,具有不饱和脂酰残通常的sn2位置和收益率完全饱和与HOCl lpc的在氧化。因此,不饱和的检测溶血(lpl)通常是一个明确的迹象存在的缩醛磷脂(112年]。
5。有利影响血脂测定和Peroxidized脂质
大多数作者表明,脂质氧化过程和相关产品对机体造成的负面影响,每个人都应该尝试减少脂质氧化的程度,例如,通过抗氧化化合物,如维生素的摄入113年]。然而,也有一些迹象表明,脂质氧化积极影响生物体(13]。
有迹象表明氧化脂质是由磷脂酶消化快(特别是磷脂酶A2(中国人民解放军2),开辟专门的脂肪酰基残渣sn2位置和比解放军发挥更重要的作用1比本地(nonoxidized)同行)。这强调有机体承认氧化脂质为“外国”,因此想摆脱这些分子尽可能快。这个日益重要的方面最近审查(114年]。相反,这意味着解放军2酶(有许多不同的物种)影响氧化PL更容易:例如,它可以表明,美联社以高架lysophosphatidylcholine内容(LPC),这可能是由解放军的作用2在个人电脑115年]。尽管有许多迹象表明peroxidized脂质被解放军优先消化2,这一发现背后的详细机制尚未完全清楚。这两个潜在的原因是,第一,酶的活动实际上可能升高的存在不同的底物,因为这底物与酶的活性部位更符合,第二,氧化油脂的存在也可能伴有脂质膜结构的变化,这可能导致提高消化率(116年]。
描述了不同的效果相比peroxidized脂质HOCl-modified脂质:卤代请抑制酶和氯化(和溴化)浓度升高PC分子减少分泌解放军的活动250% (34]。这可能是最近证实用蜂毒解放军2定义和脂质体脂质成分(148年]。这些显著的差异明显强调,更详细的研究这些方面是必要的。
一般来说,众所周知,氧化脂质(尤其是氧化arachidonyl残留物)可以诱导upregulation的抗氧化保护作用的基因,抑制炎症信号通路通过Nrf2(核转录因子红细胞两个相关因子2)机制(149年],toll样受体拮抗作用[150年],immunomodulating和免疫抑制作用的氧化请适应性免疫和自身免疫性疾病13),激活PPARs(过氧物酶体proliferator-activated受体)的抗炎作用著称,对肺部水肿和保护行动在急性肺发炎151年]。像前面所说的那样,缩醛磷脂也被称为抗氧化剂。
6。体外代测定(细胞和组织的研究)
尽管许多论文关注的影响(每)氧化脂质在选定的细胞系,测定的影响,研究了在一个小得多的程度上。这可能是由于这一事实PL测定(与,例如,“oxPAPC”[152年])是现在不是商用。然而,这可买到的“oxPAPC”,原先都效命于通过空气氧化,是一个相对原油混合物和包含至少三个不同的物质类(氢过氧化物、醛类和羧酸)。这使得化合物的详细作业负责观察效果非常困难。
在第一个chlorohydrin-related研究中,卡尔和同事对待人类红细胞HOCl [153年),能够探测到一代测定通过薄层色谱法(TLC)和通过使用ELISA试验测定。由于脂质测定比他们的父母更极地和笨重的脂质(154年),它们对膜的稳定性和完整性的影响也被研究通过测量血红蛋白从细胞的释放。测定不同造成不同的影响:增加HOCl-treated油酸导致红细胞迅速(浓度)裂解的细胞而胆固醇CH的效果不明显,也依赖于类型的CH异构体chlorohydrin-3是最有害的。进一步分析了维瑟和同事(155年)检查HOCl-lysed红细胞鬼魂的电子显微镜显示相当大的破坏细胞膜和提供证据完全破裂的HOCl浓度约5毫米。
相同的作者(156年)扩展他们的工作几年后到另一个细胞系统:当人类脐静脉内皮细胞治疗与预制halohydrins油酸、细胞分离和坏死死亡可以诱导halohydrins增加剂量,而细胞影响等效剂量的纯油酸作为控制。Bromohydrins(可获得的治疗脂质可以方便地生成与HOBr混合HOCl小超过NaBr)引起的溶菌作用甚至比相应的测定在等效剂量,大概是因为Bromohydrins更容易整合到内皮细胞。也表明,膜蛋白改性的反应主要负责HOCl-mediated细胞溶菌作用[157年]。因此,这些方面都需要进一步的研究。
重要的是要注意,测定似乎不仅结构相关性,也积极参与代谢途径。它可以显示(158年]细胞三磷酸腺苷(ATP)水平显著降低骨髓(HL60)细胞培养孵化24 h和选定的测定。此外,比较了这些影响与不同的影响小醛(如4-hydroxy-2-nonenal HNE)已知的炎症条件下生成的乳沟双键位置的不饱和脂酰残留。PL的ATP耗竭测定略低于HNE,但大于己醛和trans-2-nonenal,都是著名的脂质氧化产品。这表明测定直接影响酶的活动。
Robaszkiewicz和同事(159年]研究了氯乙醇电脑对人体红细胞的影响。它可以表明PL已知成分的影响的生物物理性质改变在PC测定的存在。特别是,红细胞形状的变化(echinocyte形成)和聚合时显著改变囊泡含有细胞PC-CH涨跌互现。类似的效果也被发现(160年)当HUVEC-ST(内皮细胞)处理电脑测定。在这些条件下有一个降低线粒体的潜力和凋亡细胞的数量的增加。这些影响是伴随着增加的活跃水平caspase-3 caspase-7和减少谷胱甘肽含量和总抗氧化能力的细胞。类似的效果观察的肺上皮细胞和HOCl被发现影响A549细胞的氧化还原状态的氧化谷胱甘肽、抗氧化酶失活,ROS生成的增加(161年]。
也可以表明,诱导急性胰腺炎导致大量释放的远期运费协议,也不仅测定油酸和亚油酸的脂肪组织,而伴随等离子调查证明只有油酸的氯乙醇。管理250μ脂质测定,发现浓度在腹水,诱发肿瘤坏死因子的表达α和il - 1β在腹膜巨噬细胞,增加胰腺炎的系统性炎症反应。最后,油酸氯乙醇浓度的增加被发现在人类胰腺炎患者的血浆162年]。
7所示。测定在疾病
最后一个例子表明,有越来越多的证据表明,产品来源于MPO / H2O2/ Cl−系统发挥着至关重要的作用在许多疾病可以怀疑这个neutrophil-derived系统,在t细胞介导的炎症,炎性疾病的主要贡献者(163年,164年]。调查不同的疾病由表中给出了MPO活性2,只显示最重要的疾病由于有限的可用空间。
7.1。动脉粥样硬化
有越来越多的证据表明,许多疾病都伴随着炎症。这不仅适用于古典胃炎等炎症性疾病和关节炎,而且对肥胖和癌症等疾病(165年]。最重要的,因此研究动脉粥样硬化疾病[热点166年],它的特点是增厚、硬化,失去弹性的墙壁动脉到动脉壁脂质斑块的形成。一个可能的机制是由所谓的泡沫细胞所描述的控制胆固醇和其他脂肪的巨噬细胞可能引发的氧化脂质(167年]。
第一个提示氯化的参与脂质物种在1996年获得了动脉粥样硬化(168年海森]:和同事发现不同氯化人类低密度脂蛋白的脂质在博览会完整的MPO系统在酸性环境下关注胆固醇:氯甲烷旁边胆固醇,胆固醇α氯乙醇(6β-chlorocholestane - (3β,5α)二醇)、胆固醇β氯乙醇(5α-chlorocholestane - (3β6β)二醇)和结构相关的胆固醇氯乙醇可以检测并以作者提供了额外的证据,Cl女士2来自HOCl(特别是在酸性条件有利于游离酸的存在HOCl)是实际的氯化中间MPO胆固醇的氧化。这是表明Cl2代在酸性隔间组成的一个重要途径的氧化的低密度脂蛋白胆固醇在动脉壁。
几年后,血脂测定的存在可以明确证实动脉粥样硬化病变,还发现氯化脂质表现出严重的影响不同的细胞系,这可能导致这种疾病的发展。这些发现表明,PL测定在HOCl-treated形成低密度脂蛋白可能导致修改的促炎效应观察脂蛋白体外(169年]。一个有趣的实验是由杨和同事在2006年(170年):他们夹颈动脉注射了1毫米HOCl 1 h,在再灌注和动物恢复两周。有趣的是,这些研究的结果表明,添加HOCl仅会导致neointima形成包含VSMCs血管平滑肌细胞和巨噬细胞浸润,与动脉粥样硬化的过程是一致的。
一个令人惊讶的观测是在2008年(171年]。虽然普遍接受,LPC的水平升高血清从动脉粥样硬化和动脉粥样硬化患者组织172年),这些都是定期饱和LPC的物种,因为大多数的生物相关请包含的不饱和脂酰残渣sn2酶产生的位置和lpc的通常是解放军2劈开的脂肪酸sn2的位置。作者首次证明LPC-chlorohydrins升高超过60倍在人类动脉粥样硬化病变,因此可能有独特的proatherogenic相比普通饱和lpc的属性。这种强调缩醛磷脂的作用在疾病(110年]。缩醛磷脂的重要作用美联社可能已经显示Thukkani和同事在2003年发现的浓度要高1400倍α氯脂肪醛(α-ClFALD) 2-ClHDA相比正常主动脉样本(173年]。有兴趣的读者会发现更多的信息关于缩醛磷脂在动脉粥样硬化中的作用由福特(在最近的一次审查174年]。它最近也一直在猜测类型生成的LPC (patho)的生理相关性(175年),因为LPC的氧化修饰低密度脂蛋白的一个主要的组成部分,通常被认为是患。然而,一些研究也表明antiatherogenic LPC的一些物种的属性(175年]。这些有争议的结果显然是由变化的饱和度脂酰LPC的物种的一半。的存在(ω)欧米sn1位置LPC的LPC的各个方面(176年),而饱和脂肪酸的存在使得LPC的粥样硬化(177年]。重要的是要注意,LPC的不仅是由解放军2,但LPC的可能被视为一般的氧化脂质衰变的产物。这方面将在下面更详细地讨论。
7.2。关节炎
在急性炎症,滑液从患有风湿性疾病通常包含大量粒细胞和细胞数量的约1×10的顺序9在30毫升滑液细胞不例外178年,179年]。旁边自中性粒细胞(巨噬细胞)的丰富来源酶MPO,毫不奇怪,滑膜液也具有重大MPO活动(120年]。众所周知等调查使用古典化验测定硫代巴比土酸活性物质,脂质氢过氧化物,或二烯配合,滑膜液的脂质成分改变显著炎症条件下(180年]。尽管尝试进行描述整个剖面的氧化脂质滑膜液(181年),它可以显示在2005年LPC的内容与疾病的严重程度(炎症状态),甚至医学治疗的成功可以通过减少LPC的内容(监控182年]。2015年小说peptidoaldehydes从谷胱甘肽和α-ClFALD在人类中性粒细胞和小鼠模型可以确定第一次表明α-ClFALD产生由于MPO活性(183年]。也有越来越多的证据表明,LPC的代表只是一个瞬态化合物(184年]:lysophosphatidic酸(LPA)主要是由LPC的催化的水解酶溶血磷脂酶D,也称autotaxin (ATX)。LPA与特定蛋白相互作用耦合的受体,参与调节细胞生存、增殖,分化和能动性。因此,高架LPC的内容(通过活性氧或解放军介导的2活动)可能被认为是一个重要的先决条件的LPA的一代。LPA受体的抑制,也被认为是一种很有前途的方法来抑制关节炎的症状(185年]。
7.3。其他疾病
还有许多其他疾病,例如,多发性硬化症,肺纤维化,肝纤维化,肝炎,特点是高架LPC的内容和/或增强MPO活动和/或脂质过氧化增强产品内容。这些疾病最近回顾和感兴趣的读者建议咨询(186年]。
8。氯化脂质分析使用不同的质谱分析方法
脂质氧化产品经典评估等光度分析测定的硫代巴比土酸活性物质(TBARS),二烯配合或氢过氧化物的数量。虽然这些化验是简单和敏感187年),他们没有选择的方法来确定氯化脂质。医学技术使用不同的电离方法是更好的适合这一目的,因此将不久在本章中讨论。缩醛磷脂的氧化HOCl-induced也调查了MS,缩醛磷脂给更高收益率的LPC比diacyl-PCs相同数量的双键(109年),确认的极端oxidation-sensitivity缩醛磷脂。自从FFA更容易分析(磷)脂质相比,他们以前几乎完全调查集中于气相色谱质谱(gc - ms)方法。
8.1。气相色谱质谱分析
通过使用GC结合不同的检测方法(即。,ultraviolet (UV), MS, flame ionization detector (FID), or fluorescence) FFA oxidation products can be easily studied and the identification of many different products is made possible. Although GC offers an excellent resolution (even the separation of isomeric FFA is possible), only volatile organic compounds are detectable, which requires a mandatory esterification step of the FFA (often the fatty acid methyl ester, FAME) [188年]。更详细的信息关于FFA分析样品制备和gc - ms程序参见[189年]。采用气相,增加脂肪酸浓度测定被确定在脂肪组织中,在急性炎症(强调系统性炎症反应162年]。不过,必须强调,甚至简单化合物的氧化化学非常复杂,增加的复杂性(双键的数目)感兴趣的化合物。例如,甚至孤立的氧化亚油酸收益率几十种不同的产品,这揭示了复杂产品的模式(190年]。
自请非易失性,与气相直接分离和分析是不可能的。因此,脂酰PL物种组成的分析需要耗时的样品制备包括PL水解成甘油二酯和FFA其次是转换饥饿(188年]。然而,有一些应用程序分析氧化并使用气相氯化脂质。由于他们与HOCl相当大的反应,缩醛磷脂容易产生氧化产品(例如,α-ClFALD)和lpl适合gc - ms分析。α-ClFALDs都难电离和相对不稳定的应急服务国际公司的条件下。因此,转换与pentafluorobenzyl (PFB)羟胺肟用气相色谱-质谱,提高了检测灵敏度相比哪个更好的可实现的敏感性ESI MS (191年]。在这项研究2-chlorohexadecanal调查了GC负离子化学电离(德国礼褀公司)女士PFB羟胺衍生的组织和细胞培养质样品作为替代方法。
8.2。电子电离质谱
可以取得显著进展在过去几十年的女士分析非易失性和/或高质量的产品。直到上世纪年代传统电子电离(EI)女士几乎是完全可用的。使用这种方法,样品在气相蒸发,随后电离碰撞与加速电子,这(通常)会导致的一个电子被分析物和一代的激进的阳离子。最重要的先决条件是充分的分析物的波动性。因此,这种方法很难应用于脂质但适用于脂肪酸随后他们转换成甲基或三甲基硅烷基酯,以提高它们的波动性192年]。
尽管EI的应用范围是有限的,需要使用挥发性化合物使EI的直接和简单的组合与GC MS。在所有色谱方法,GC FFA分离提供了最好的质量,甚至使不同异构体的分离。例如,Winterbourn和同事(193年)能够显示这两个9,10-chlorohydrin同分异构体的油酸可以通过GC和分化生成这两个同分异构体在相同数量如果油酸与HOCl反应。因此,可以得出结论,HOCl和不饱和脂肪酸之间的反应是不regiospecific但结果同分异构体的混合物。这些作者也建议把测定到细胞膜的不稳定导致脂质膜,测定,从而代表潜在的生物标记物。类似的数据可以通过同一组关于胆固醇的测定(194年]。然而,血脂测定的生物意义目前还有待详细阐明,也有越来越多的证据表明,远期运费协议之间的反应,如油酸和HOCl比最初认为的更加复杂。最近,散粒和他的同事们(103年)发现,除了氯乙醇为主要产品HOCl之间的反应和油酸二聚的生成和三聚物的产品,大量减少二聚物和三聚物。这些低聚物的产品被使用高性能薄层色谱监测(效果)、电喷雾电离(ESI)和matrix-assisted激光解吸电离(MALDI)女士这些低聚物的产品可能会从自由基的贡献或来自estolide形成(195年]。
8.3。软电离女士
自1980年代以来,连续流的很有创意的论文发表在提出了新的“软电离”技术使本机的MS分析和脂质氧化修改,没有以前的皂化和衍生化的需要。EI相比,软电离女士使分析物的分子离子的直接检测。典型软电离方法ESI, APCI谱技术,使本机的直接分析脂质氧化和相应的产品不需要样品衍生化gc - ms方法(像)。EI相比,样品不电离电子的损失,而是添加阳离子(通常是H+或Na+,都是无所不在的生物样本)或去质子化。激进的阳离子通常没有观察到。
基本上,ESI和APCI是“软”的方法,也可以很容易地耦合的色谱分离方法,如高效液相色谱法(HPLC)。相比之下,MALDI是容忍的更方便的方法相当程度上的杂质。同时,它生成几乎只单电荷离子,使谱光谱解释更容易(196年]。
8.3.1。MALDI-TOF女士
早在2001年,这些后和同事197年)能够显示MALDI-TOF女士是一个方便的方法来研究试剂HOCl的影响以及完整的MPO / H2O2/ Cl−系统在选择电脑上不同的不饱和脂酰残留。它可以显示通过使用多不饱和脂质(arachidonoyl或docosahexaenoyl残留),测定和乙二醇是最相关的产品。这些产品的相应的收益可能会受到不同培养时间:monochlorohydrins和乙二醇在短的孵化时间主导,而bischlorohydrins以及含有氯乙醇和乙二醇的产品一半再孵化后出现。还有证据表明LPC的(缺乏脂酰渣相比,本机PL)是另一个重要的反应产物。这方面是详细调查了一年后198年]。原来LPC的产量的增加,如果电脑有较高含量的双键被HOCl氧化。这是由于这样的事实:个人电脑包括油酰残渣(18:1)给只有少量的LPC分析,同时请与docosahexaenoyl残渣(22:6)导致大量的LPC的。LPC的影响下的生成HOCl解释了电负性的引入元素(氯和氧气)撤回电子的酯键,从而提高其灵敏度水解(198年]。这是作为模范地如图9。特别值得注意的是,LPC的也可能是磷脂酶时生成完全缺席。
虽然这种机制应该有效的不饱和脂质独立于headgroup, LPL代的程度大大取决于使用的结构脂质:这是最近表明,PE的HOCl治疗不会导致LPE代(199年]。然而,到目前为止,没有令人信服的解释令人惊讶的区别,并进一步研究迫切需要澄清这个问题。
相比HOCl-induced与LPC的脂质氧化反应为主要产品,羟基自由基主要原因断开在双键的位置生成相应的醛和/或羧酸。这是一个显著的区别,尽管详细分子原因仍然未知。最后,必须强调,HOCl之间的分化和羟基自由基在生理条件下仍然是困难的:如果一个不饱和的PC处理芬顿试剂在氯化钠的存在,一代的测定可以明确监控(200年]。这意味着原位生成的羟基自由基与氯反应形成HOCl之下。这也可能是为什么水辐解(最好的方法特点代)也可能导致执行代HOCl如果水辐射的盐含量升高(201年]。这可以很容易地验证在细胞实验中通过测量坏死细胞的数量在盐浓度的依赖一个常数γ剂量(202年]。
最后,一个警告是必需的:尽管谱技术是一种软电离方法,但它不如ESI MS软氯胺的PE可以很容易地检测到ESI MS (95年MALDI女士),这是不可能的,至少如果标准谱矩阵而不是使用最优矩阵(203年]:4-chloro -α-cyanocinnamic酸的MALDI基质选择氯胺的检测。虽然不是直接在这个主题的范围,女士peroxidized脂类的检测MALDI也是困难的。然而,有迹象表明他们的检测可以提高如果分析物而眠目标涂有硝基(204年]。
8.3.2。本机脂质混合物的分析ESI MS
正如已经指出的那样,ESI MS可以很容易地结合色谱分离。因此,应急服务国际公司与高效液相色谱法(或最近nano-HPLC)通常是选择复杂的脂质混合物的方法必须进行分析(205年]。这特别适用,因为脂质氧化产品通常只出现在非常少量的生物系统,而本地大量脂质是目前更丰富(99年]。化合物仅存在于少量通常抑制更丰富的化合物,因此通常不检测如果整个脂质混合物调查没有以前的分离。同样如果脂质具有不同headgroups和不同的倾向形成正电荷调查(206年]。
在一个开创性工作Jerlich和同事207年]表明,结合LC-ESI女士是一个合适的方法来监测人类低密度脂蛋白的氧化产品如果电脑处理HOCl或完整的MPO系统。它可以表明,氯乙醇产品包含十八烯脂质,亚麻油酸、花生四烯酸可以很容易地检测到,但是没有氢过氧化物的linoleoyl或者arachidonoyl脂质可以被监控。这是一个重要的发现,因为氢过氧化物以前怀疑代表一个额外的反应产物进行免费radical-mediated反应HOCl[的存在208年]。
稍晚些相同的作者(209年)能够显示之间存在直接相关的内容在低密度脂蛋白氧化产品样本一方面HOCl的浓度,或者MPO活性以及介质的酸度,另一方面。这可能也验证了博览会的电脑定义物种刺激中性粒细胞(210年]。现在普遍接受,但是有的选择分析血脂测定的方法,最近已审核(191年]。然而,有限的商业可用性氧化加剧了PL标准方法的巨大发展。与氯化乳沟产品(α-ClFALD)缩醛磷脂,与ESI MS LPL测定很容易检测到即使没有先前的高效液相色谱净化/分离[211年]。这些LPC-ClOH检测到MS / MS使用例如,中性丢失扫描(即,m / z95年的三甲胺磷酰胆碱headgroup) [212年]。
8.3.3。本机混合脂质分析APCI女士
大气压化学电离是一个有用的方法促进了脂质分析多年。许多类脂质包括远期运费协议,请,固醇和甘油三酯得APCI [213年]。尽管APCI是一种软电离方法,相对恶劣的条件用于源产生某种程度的碎片。这有时是有用的,如果没有可用MS / MS能力但加剧分析复杂混合物。另一个问题关于定量分析的强有力的影响离子产生未饱和的程度。由APCI标签可以方便地分析,但APCI不是选择的方法来分析请由于相对较低的灵敏度可以实现的。我们所知的只有很少报道APCI是用于分析氧化glycerolipids [214年]。然而,APCI是一个很好的技术分析氧化脂肪酸(215年]。令人惊讶的是,氯化脂质迄今尚未被APCI分析。
8.4。其他方法来监测氯乙醇的一代
没有很多方法(216年)为评估代脂质测定除了女士,但至少其中一些应该提到不久。
8.4.1。核磁共振
虽然核磁共振(NMR)遭受相对较低的灵敏度,它经常被用来研究HOCl之间的反应和不饱和脂肪酸,甚至请。1H NMR在大多数情况下使用(217年)自1H NMR核是最敏感。反应的进展之间的不饱和脂质和HOCl可以轻松地监视由烯残留的消失和典型的氯乙醇的形成共振共鸣,很容易区分的同时生成乙二醇和环氧化合物89年]。由于有限的敏感性13C NMR没有报告13C NMR研究脂质测定。然而,有几个尝试使用31日P NMR监控脂质氧化产品。不幸的是,氯乙醇生成不容易监控,但只反映在扩大共振的原始PL有限的信息(218年]。相比之下,个人电脑和LPC的很容易区分31日P NMR,甚至脂酰残基的位置在LPC的物种可以解决。
8.4.2。光谱方法
虽然红外(IR)光谱无疑是适合N-Cl振动检测的乐队将预期如果HOCl PE、PS的反应,到目前为止没有试图通过红外研究氯胺。然而,它可能表明之间的反应,例如,牛磺酸,HOCl伴随着强烈的红外波段的形成约为975厘米−1(219年),这是N-Cl的特征。这个乐队的特点足以证实氯代化合物的存在。
反应后的标准方法HOCl和胺之间的紫外光谱,因为mono -二氯胺的特点是(弱)吸收紫外线范围约为254 nm (220年]。然而,有一个问题如果两亲性化合物,如脂质调查:尽管紫外线光谱可以很容易地用于水溶性化合物的情况下,例如,phosphorylethanolamine或者glycero-phosphorylethanolamine [65年)的可靠性分析是有限的,当PEs调查是由于引起的光散射效应的形成聚集在水环境中。这就要求应用合适的洗涤剂来减少不必要的聚合。
8.4.3。色谱方法
已经概述(见上)高效液相色谱法被广泛用于分离脂质氧化产品。虽然TLC似乎有点过时的高效液相色谱法相比,它也广泛应用于脂质研究,因为它提供了许多优点,是便宜的,也可以由非专家(221年]。基本上,相同的分离由高效液相色谱也可通过薄层色谱。例如,HOCl对胆固醇的影响可以通过薄层色谱监测(194年)正常使用阶段TLC和乙醚、石油醚、和醋酸(70/30/1,v / v / v)作为洗脱液,在四个不同的反应产物(α- - -β测定以及相应的环氧化合物)可以监测除了胆固醇。这也适用于更复杂的混合物。氧化膜的产品从血红细胞可以通过TLC检测虽然作者没有满意TLC敏感性,因此也使得使用ELISA方法,更敏感,可以尽快成功应用1×106可用的细胞(153年]。如今,这个敏感的问题也可以克服与MALDI女士结合薄层色谱检测,它提供了一个更高的灵敏度相比单独TLC (222年]。薄层色谱的应用最近的上下文中回顾了缩醛磷脂氧化产品分析(211年]。
8.4.4。免疫学方法
这种方法被广泛应用于监控HOCl-induced修改蛋白质通过测量,例如,卤代酪氨酸残基(223年),因此,确定相关MPO活动(224年]。不过,也有抗体可以识别氯代脂肪酸或油脂:在第一个研究中抗体对油酸的氯乙醇的开发(225年抗体),虽然这不是很具体,也承认其他氯化脂质。这种方法也被用于调查的修改由HOCl红细胞膜脂质(153年),否则这种方法并不常用。
9。结论
如今,人们普遍认为炎症是伴随着活性氧的生成和RNS。因为大多数的这些活性物种是瞬态的产品和/或产生瞬态产品作为主要产品,建立可靠的和具体的“生物标记”仍然是一个具有挑战性的任务。
本文的重点是在反应HOCl之间(i)作为重要的消毒剂和(2)在炎症条件下酶的催化下生成MPO和不同的脂质。然而,HOCl的反应与其他生物分子进行了讨论,因为他们有反应性官能团具有高于脂质。结果表明,与专门烯残留物(即脂质。,without reactive headgroups) yield mainly the corresponding chlorohydrins. Due to the stability of these reaction products, they may be easily characterized by various methods (particularly soft ionization mass spectrometry), and even the second order rate constants (可以确定)的反应。可比的结果得到当HOCl MPO生成的/ H2O2/ Cl−系统模拟生理相关条件。这个反应是很重要的,有两个原因:(i)氯乙醇形成可能导致的不稳定细胞膜和(2)脂质过氧化可能是由试剂HOCl发起。此外,结果表明,高不饱和脂质也表示,即使在完全没有的磷脂酶。这可能是增强LPC的内容的解释在类风湿关节炎患者的关节液,也表现为升高MPO活动。各种各样的氯化试剂产生的脂质可以HOCl或完整的MPO / H2O2/ Cl−系统,但只α氯脂肪醛迄今一直坚定地展示了发生在心血管疾病,而对其他证据氯化脂质在疾病和炎症仍然缺乏。自α氯脂肪醛缩醛磷脂氧化生成的完全可以,这种强调这些烯基醚脂类的重要作用和利息缩醛磷脂目前吸引。
胆固醇和电脑的反应相比,HOCl之间的反应和脂质活性氨基酸残基(如PE, PS)更频繁的调查,尽管这些生物膜脂质也很丰富。这可能是相当大的产品造成的变化在这些条件下,生成的氯胺作为主要产品是瞬态产品和衰变为醛和腈,但也可能修改其他功能残基的生物分子。
因此,进一步的尝试是必要的详细研究这些反应。这尤其适用于显示最近氯化产品来源于PE, PS可能会影响细胞的信号转导途径。
的缩写列表
| AACL: | 氨基酸氯胺 |
| 记者: | 动脉粥样硬化斑块 |
| ATP: | 三磷酸腺苷 |
| ATX: | Autotaxin |
| α-ClFALD: | α氯脂肪醛 |
| 慢性阻塞性肺病: | 慢性阻塞性肺疾病 |
| CP: | 罪魁祸首斑块 |
| EI: | 电子电离(电子的影响) |
| 环境影响评价: | 酶免疫分析法 |
| ELISA: | 酶联免疫吸附试验 |
| 应急服务国际公司: | 电喷雾电离 |
| EPR: | 电子顺磁共振 |
| FFA: | 游离脂肪酸 |
| 支撑材: | 火焰离子化检测器 |
| 呕吐: | 糖胺聚糖 |
| GC: | 气相色谱法 |
| HOBr: | 次溴酸 |
| HOCl: | 次氯酸 |
| 海: | Hypoiodous酸 |
| HOSCN: | Hypothiocyanite |
| HNE: | 4-Hydroxy-2-nonenal |
| 高效液相色谱法: | 高效液相色谱法 |
| HUVEC-ST: | 人类脐静脉内皮细胞永生化 |
| 包含IHC: | 免疫组织化学 |
| 红外光谱: | 红外 |
| : | 二阶速率常数 |
| LC: | 液相色谱法 |
| 低密度脂蛋白: | 低密度脂蛋白 |
| 摘要: | Lysophosphatidic酸 |
| LPC的: | Lysophosphatidylcholine |
| LPL: | Lysophospholipid |
| 谱: | Matrix-assisted激光解吸电离 |
| MPO: | 髓过氧物酶 |
| 女士: | 质谱分析 |
| m / z: | 质量在电荷 |
| NADPH: | 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸 |
| NET: | 中性粒细胞胞外陷阱 |
| 德国礼褀公司: | 负离子化学电离 |
| 核磁共振: | 核磁共振 |
| NaOCl: | 次氯酸钠 |
| Nrf2: | 核转录因子2红细胞两个相关因素 |
| oxPAPC: | 氧化1-palmitoyl-2-arachidonoyl -sn磷脂酰胆碱 |
| PA: | 磷脂酸 |
| PC: | 磷脂酰胆碱 |
| 体育: | 磷脂酰乙醇胺 |
| PFB: | Pentafluorobenzyl |
| PL: | 磷脂 |
| 中国人民解放军1: | 磷脂酶一1 |
| 中国人民解放军2: | 磷脂酶一2 |
| 中性粒细胞: | 多形核白细胞 |
| PPARs: | 过氧物酶体proliferator-activated受体 |
| PS: | 磷脂酰丝氨酸 |
| PUFA: | 多不饱和脂肪酸 |
| RCS: | 活性氯物种 |
| RNS: | 活性氮物种 |
| ROS: | 活性氧 |
| 科幻小说: | 滑液 |
| SNP: | 单核苷酸多态性 |
| SOD: | 超氧化物歧化酶 |
| TBARS: | 硫代巴比土酸活性物质 |
| (惠普)薄层色谱: | (高性能)薄层色谱法 |
| 三甲: | 3、3′,5、5′-Tetramethylbenzidine |
| TNB: | 5-Thio-2-nitrobenzoic酸 |
| TOF: | 飞行时间 |
| 紫外线: | 紫外线 |
| VSMC: | 血管平滑肌细胞。 |
信息披露
综述写成论文的研究生研究项目“Toxikologie Umweltschutz。“珍妮散粒感谢许可委员会写综述。
相互竞争的利益
作者宣称没有利益冲突有关的出版。
确认
这项研究是由德国研究委员会(DFG Schi 476/16-1 SFB 1052 / B6)。作者承认德国研究基金会(DFG)的支持。