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铜蓝蛋白生理作用的研究进展

李天颖;李前勇;张德志;谢京君;王庆华

【期刊名称】《中国兽医杂志》

【年(卷),期】2014(050)008

【总页数】2页(P98-99)

【作者】李天颖;李前勇;张德志;谢京君;王庆华

【作者单位】西南大学荣昌校区动物医学系,重庆荣昌402460;西南大学荣昌校区

动物医学系,重庆荣昌402460;西南大学荣昌校区动物医学系,重庆荣昌402460;西

南大学荣昌校区动物医学系,重庆荣昌402460;西南大学荣昌校区动物医学系,重庆

荣昌402460

【正文语种】中文

【中图分类】TQ925+2

铜蓝蛋白（Ceruloplasmin）是人和动物血液中存在的一种含铜的具有氧化酶活性

的α2糖蛋白，它是由Holmberg在1948年首次发现并命名的一种金属蛋白，能

结合95%以上的血清铜，外观呈现蓝色。自该蛋白发现以来的近70年时间，国外

学者对其功能和作用展开了大量研究和探索，并取得了许多重要成果。近年来，随

着人们对Wilson′s病、帕金森氏症及阿尔茨梅病等人类重要疾病的深入研究，铜

蓝蛋白的功能和作用也越来越多地引起了国内外学者的重视和关注，为了能更好地

了解铜蓝蛋白质生理作用的研究进展，本文综述了铜蓝蛋白质的氧化酶作用、抗氧

化作用及在机体铁、铜稳态维持中发挥的生理作用。

1氧化酶作用

铜蓝蛋白属于多铜氧化酶家族成员，也是该家族成员中能结合分子氧并将其还原成

水的少数重要酶类之一。铜蓝蛋白独有的结构特征，使其能借底物的一电子氧化催

化分子氧的四个电子还原成两个水分子，其反应过程见图1。在反应过程中，铜蓝

蛋白的铜原子发生一个功能单位的氧化还原中心线性排列，该功能单位内的T1位

点可从底物摄取单个电子并转运到三环族上，并用获取的电子还原分子氧成水。铜

蓝蛋白分子内电子从T1位点转移到氧键位点的过程中，可消耗、氧化各种底物而

不释放各种氧自由基（ROS）。

图1铜蓝蛋白催化氧还原成水的反应过程，“S”为底物

研究证实，血浆铜蓝蛋白可催化铁离子和铜离子等无机生理底物，它可氧化Fe2+

为Fe3+、Cu1+为Cu2+，以利于两种金属离子在机体内的转运和代谢。它还对

机体其他有机组分所构成的底物发生催化氧化作用，但形成的产物因生物种类的不

同而有差异，具有一步电子氧化作用的生物，最终形成的产物是水；而对于哺乳动

物，形成的产物则为过氧化氢。这是一个胺氧化反应过程，机体pH值及氯离子对

其有明显影响，报道证实，当反应体系的pH值达到5.2时，铜蓝蛋白的胺氧化酶

活性才会达到最佳，正常生理浓度的氯离子对铜蓝蛋白胺氧化酶作用有很强的促进

作用[5]。此外，铜蓝蛋白在机体内还发挥邻苯二酚氧化酶作用，它能催化酚氧化

成相应的邻苯二胺，在动物机体中能与该蛋白发生邻苯二酚反应的底物有对邻苯二

酚、邻苯二酚取代物（如DOPA、神经毒素6-羟基多巴胺）及多种神经体液因子

（如多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素、5-羟色胺及色氨酸）。

2抗氧化作用

动物机体中，许多结合有铜的蛋白质，如铜蓝蛋白（CP）、超氧化物歧化酶

（SOD）和金属硫蛋白，均具有明显的抗氧化功能。血浆铜蓝蛋白的抗氧化作用

机制有亚铁氧化酶活性、亚铜氧化酶活性、谷胱甘肽过氧化物酶的活性以及其清除

活性氧的能力等。Goldsteim等研究发现，血清中正常浓度的铜蓝蛋白能抑制黄

嘌呤氧化酶调节的正铁细胞色素C的还原作用，发挥类似于超氧化物歧化酶对

O2-的清除功能。与超氧化物歧化酶的清除自由基作用比较，铜蓝蛋白的这种作用

显得较弱，但却比较恒定，即使在该蛋白发生变性的情况下仍然保持着除清自由基

的作用，据报道这种现象可能是铜蓝蛋白与O2-之间发生了直接化学反应的结果。

研究还证实，无论是具有活性的铜蓝蛋白还是变性的铜蓝蛋白均能与血液及组织液

中Cu2+结合，从而显著抑制由Cu2+诱发的脂质过氧化作用，有人还提出，铜蓝

蛋白的抗氧化作用是血浆抗氧化能力的主要贡献者。但也有研究表明，铜蓝蛋白对

过氧自由基和过氧化氢有敏感的氧化修饰作用[11-12]，甚至在铜蓝蛋白分子出现

单一的表面结合铜离子时，还表现出直接促氧化作用。

众所周知，NO是L-精氨酸（L-Arg）在一氧化氮合成酶（NOS）催化下生成的，

而NOS有两种类型，即结构型NOS合成酶（cNOS）和诱导型NOS合成酶

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