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拿来吧你,氧化应激的新型标志物——AOPP

发布时间:2021年07月13日 浏览次数:537

晚期氧化蛋白产物(AOPP)是血浆蛋白被体内活性氧(ROS)攻击后形成的氧化修饰产物,它能激发单核细胞呼吸爆发,刺激以肿瘤坏死因子(TNF) 为主的大量促炎性细胞因子合成、释放,促发单核细胞的炎症反应,引起全身微炎症状态,是新近发现的一种具有促炎活性氧化应激指标。在慢性肾功能衰竭、糖尿病、动脉粥样硬化、代谢综合征、免疫性疾病和恶性肿瘤等的关键作用均已被证实,其重要作用近年来也日渐引起研究学者的关注。接下来,让我们一起走进AOPP的世界。

1.AOPP的来源

AOPP是1996年由Witko-Sarsat等[1]首次在慢性肾衰竭尿毒症患者血液透析血浆中发现的,是中性粒细胞髓过氧化物酶(MPO)催化活性氧生成氯氧化剂次氯酸(HCLO)作用于蛋白质而形成的蛋白质氧化交联产物。其主要成分是血清白蛋白被自由基和反应性氧系氧化后的产物,是经过氯化氧化反应,在氧化应激的反应中自吞噬细胞激活生成的次氧酸或氯胺对血清白蛋白氧化作用而生成的含双酪氨酸的蛋白交联产物。通过两个酪氨酸残基之间的共价结合形成双酪氨酸,是蛋白质受到氧化的特异性标志之一。根据分子量分为高分子量AOPP和低分子量AOPP。高分子量AOPP,分子量为 670 kDa,是白蛋白的聚合体,大多存在于白蛋白中,在酸性环境下,于340 nm处有特异性吸收峰,其分子的结构中包含有大量的双酪氨酸及羰基,跟体内氧自由基的损伤、氧化应激反应有关。低分子量AOPP,分子量为70 kDa,是单体形式的白蛋白和球蛋白的氧化产物[2]。

2.AOPP是氧化应激的新型标志物

氧化应激(OS)是指机体的氧化和抗氧化防御体系之间的动态平衡遭到破坏,导致ROS在体内蓄积而引起的分子、细胞以及机体的损伤。包括致蛋白质、脂类、DNA/RNA生物大分子氧化,引发生物膜的脂质过氧化、细胞内蛋白和酶变性、DNA损害,最后导致组织器官损伤和疾病发生。ROS是生物体内有氧代谢过程中产生的活性产物,主要包括超氧自由基、过氧化氢( (H2O2)、氢氧自由基(-OH)、单线态分子氧(O1/2)、过氧化脂类(LOOH)等,是带有不成对电子的原子或分子的自由基和它们的代谢物的统称,具有相当高的活性,近年来被认为是细胞分子信号通路和许多分子调控过程的介导者而起重要作用。目前研究认为,氨基酸、肽类及蛋白质极易遭受各种自由基及相关氧化剂的攻击。AOPP是OS过程中蛋白质的最终氧化产物。同时,生成的AOPP又通过引起单核细胞和中性粒细胞的呼吸爆发,诱导更多的ROS产生,从而进一步加重OS,由此形成一个正反馈机制相互促进,故使机体呈现持续OS状态,研究表明,与0S其他标志物如丙二醛、晚期糖化终末产物(AGE)相比,AOPP是更灵敏的0S指标[3]。且更适合反映急性OS过程[4]。

3.AOPP与氧化应激相关疾病

(1)尿毒症

1996年Witko-Sarsat等首先发现,在慢性肾衰竭尿毒症患者血液透析血浆中AOPP水平明显增高,随后研究结果显示,随着肾功能的逐渐衰竭,AOPP的水平可随着病变进程的增加而升高。在正常人外周血中,很难检测到AOPP,没透析患者的血浆AOPP潴留会随肾功能的恶化而加重,终末期肾病患者的循环中AOPP含量是正常人的2倍,而在血液透析之后,AOPP含量增加就更显著。此表明尿毒症的代谢紊乱及其并发症可引起患者在透析前初始氧化应激状态的出现,且透析本身的影响还可致氧化应激反应及氧自由基清除系统受损。AOPP可能是一种促炎症活性的尿毒症毒素,它既是氧化应激的产物,可正反馈诱导或加重氧化应激反应,故呈现持续氧化应激状态。

(2)动脉粥样硬化(AS)

AS是一种严重危害人类健康的血管慢性炎症性病变,是许多心血管疾病的病理基础,其发病率在我国乃至全世界呈逐年递增趋势。已有很多实验表明AOPP与动脉粥样硬化密切相关,研究发现AOPP在冠心病患者血浆中升高,在尿毒症患者中血浆AOPP水平与颈动脉内中膜厚度(IMT)相关。基础实验表明向动物体内静脉注射AOPP可使血浆TNF-a浓度增加,促进血管内皮下巨噬细胞的浸润和平滑肌细胞的增殖,从而加速动脉粥样硬化的发展。AS是一个炎性反应的过程,其特点是血管壁慢性炎症的纤维增生。损伤的关键环节是单核细胞和T淋巴细胞通过附壁损伤内皮,且向内膜迁移。AOPP在体内外都能激发单核细胞的呼吸爆发,使促炎性细胞因子;且可亦激发中性粒细胞的呼吸爆发,引起全身微炎症状态,表现在循环中CPR、TNF-α和IL-1b等炎症介质的增多[5]。

(3)骨质疏松症(OP)

骨质疏松症(OP)是一种病因多元,与增龄和性别密切相关的渐进性全身性代谢性骨病。OP分为原发性和继发性两大类,OP的主要致病机制是骨形成和骨吸收平衡失调,导致骨脆性增加。近年来,许多学者发现AOPP可以通过多种信号通路激活破骨细胞(OC)以及抑制成骨细胞(OB)和骨髓间充质干细胞(BMSCs)的增殖和分化成熟,进而打破了OB骨形成和OC骨吸收之间的平衡,成为了OP的重要危险因素。其作用机制是AOPP 能够通过与细胞表面的RAGE结合引起ROS增多,ROS生成增加,一方面通过抑制 WNT /β-catenin通路中TCF /LEF 的转录、削弱 AKT 和 ERK 的活性,降低OB的成骨能力以及 BMSCs 的增殖和分化能力; 另一方面通过激活整合素ανβ3信号通路、NF-κB 以及下调 Nrf2 转录因子,促进 OC 的分化和生成,最终作用打破了骨修复和骨破坏之间的平衡,导致了骨质疏松症的发生和进展。

(4)其他疾病

AOPP不仅与尿毒症、动脉粥样硬化和骨质疏松有关,也参与了肝硬化、肝衰竭慢性肾衰竭、肾脏纤维化、糖尿病、妊娠期高血压等。AOPPs可反应重症患者病情的严重程度、治疗效果、判断预后。

AOPP主要成分是血清白蛋白被自由基和反应性氧系氧化后的产物,是反应氧化应激很重要的指标,其参与了多种病理生理过程,能够预测疾病的进展。广泛深入探索 AOPP 与氧化应激相关疾病的关系和其具体的致病机制有非常重要的意义。

CheKinCheKine™ 晚期氧化蛋白产物(AOPP)检测试剂盒(比色法)利用样品或标准品与引发剂和终止液反应,产物在340 nm处有吸收峰,通过检测340 nm处OD值,通过与标准曲线比对,确定样品中AOPP的含量。

品名 货号
CheKinCheKine™晚期氧化蛋白产物(AOPP)检测试剂盒 (比色法) KTB1060

 

适用样本

可定量检测血浆、血清、动 物组织和细胞等样本中AOPP的含量。

实验数据结果展示:

晚期氧化蛋白产物(AOPP)检测试剂盒检测结果

晚期氧化蛋白产物(AOPP)检测试剂盒检测结果

参考文献:

[1] Witko-Sarsat V ,  Friedlander M , C  Ca peillère-Blandin, et al. Advanced oxidation protein products as a novel marker of oxidative stress in uremia[J]. Kidney International, 1996, 49(5):1304-1313.

[2]Chantal Capeillère-Blandin,  Gausson V , Béatrice Descamps-Latscha, et al. Biochemical and spectrophotometric significance of advanced oxidized protein products[J]. Biochim Biophys Acta, 2004, 1689(2):91-102.

[3] Witko-Sarsat V ,  Friedlander M , Nguyen Khoa, T, et al. Advanced oxidation protein products as novel mediators of inflammation and monocyte activation in chronic renal failure.[J]. Journal of Immunology, 1998, 161(5):2524-32.

[4] Kalousová, M, Zima T , et al. Advanced glycation end products and advanced oxidation protein products in hemodialyzed patients.[J]. Blood Purification, 2003, 20(6):531-536.

 

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