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摘要5,10,15,20-四(4-磺酸基苯基)卟啉氯化铁(5,10,15,20-tetrakis(4-sulfonatophenyl)porphyrinato iron(Ⅲ)chloride,FeTPPS)是常用的过氧亚硝酸盐清除剂,对内源性和外源性过氧亚硝酸盐引起的损伤有很好的保护作用.但是FeTPPS是血红素(heme)的水溶性衍生物,拥有和血红素相同的卟啉环和铁中心,因此FeTPPS可能具有和游离血红素类似的生物效应.事实上,血红素在体内可以发挥双重作用.作为血红素蛋白(heme proteins)辅基时,血红素可以在很多生理进程中起到至关重要的作用.但是高浓度的游离态血红素会通过Fenton反应催化自由基的产生并引起严重损伤.在H2O2和NaNO2存在条件下,血红素还可以催化蛋白质酪氨酸硝化,但迄今为止研究却未发现FeTPPS会对细胞和组织产生明显的损伤,这与血红素显著不同.因此,研究FeTPPS对细胞和组织相对无害的原因,对于正确认识FeTPPS作为药物的安全性有重要的意义.此外,由于活性氮(reactive nitrogen species,RNS)和人胰岛淀粉样多肽(human islet amyloid polypeptide,hIAPP)聚集均参与了2型糖尿病的发生和发展,有必要研究作为血红素类似物和过氧亚硝酸盐清除剂的FeTPPS是否具有和血红素类似的抑制hIAPP聚集的能力,这可为将FeTPPS作为兼具清除过氧亚硝酸盐和抑制hIAPP毒性双重功效的防治2型糖尿病的潜在药物提供理论支持.为回答上述问题,本文从以下三个方面对FeTPPS展开了研究.<br>　　(1)FeTPPS催化细胞蛋白质酪氨酸硝化及其对细胞活力的影响.斑点印迹(Dot blotting)结果证明FeTPPS可以在H2O2和NaNO2存在条件下引起人肝癌细胞(humanhepatocellular carcinoma cell,HepG2)蛋白质酪氨酸发生一定程度的硝化,但细胞活力检测结果显示FeTPPS可以有效地减少H2O2引起的细胞损伤.免疫印迹结果表明FeTPPS不能使血红素氧化酶-1(heme oxygenase-1,HO-1)的表达上调,这说明FeTPPS的保护作用与HO-1无关.<br>　　(2)牛血清白蛋白(bovine serum albumin,BSA)与FeTPPS的结合特性及其对FeTPPS促氧化活性的抑制作用.荧光猝灭实验结果显示BSA可以以很高的亲和性与FeTPPS结合(Kb~109M-1).同步荧光猝灭光谱结果进一步发现结合FeTPPS会增加BSA中酪氨酸残基的极性,减少其疏水性.分子模拟对接结果表明FeTPPS的结合位点位于BSA的表面区域.研究发现结合BSA可以有效抑制FeTPPS的促氧化活性并且形成低反应活性的FeTPPS-BSA复合物.另外,BSA可以保护FeTPPS免受氧化分解,避免铁离子的释放.这些发现在一定程度上解释了FeTPPS可以在体内安全使用的原因.<br>　　(3)FeTPPS抑制hIAPP淀粉样聚集及其对hIAPP引起的细胞损伤的影响.紫外-可见光谱显示FeTPPS可以与hIAPP单体结合.荧光探针、透射电镜(transmission electron microscope,TEM)和NuPAGE?预制凝胶电泳结果显示FeTPPS可以有效地抑制hIAPP淀粉样聚集,并且FeTPPS的铁中心在其中起到了一定作用.另外,FeTPPS还具有一定的解聚hIAPP成熟纤维的能力.细胞活力实验表明了FeTPPS对hIAPP聚集诱导的细胞损伤有很强的抑制能力,并且其铁中心在该过程中起到了至关重要的作用.DCFH-DA实验表明FeTPPS可以抑制hIAPP淀粉样聚集诱导的氧化应激.本研究可能为设计以金属卟啉为基础的抗hIAPP聚集药物提供指导.