过氧化氢酶（CAT）的存在及生物活性

　　CAT存在于机体

　　过氧化氢酶在生物界的分布极广，其普遍存在于能呼吸的生物体内，包括动物、植物和微生物。其中真核CAT主要来源于动、植物组织中。原核CAT主要来源于微生物。

　　CAT存在于组织

 

　    哺乳动物组织中CAT含量差异很大，肝脏中含量最高，结缔组织中含量最低。存在于肝脏、肾脏、肺脏、血液、胎盘、脑、骨骼肌、心脏等。

 

    　CAT存在于细胞

 

    　在动物细胞内主要在肝的实质细胞、红细胞、心肌细胞、成纤维细胞、线粒体、过氧化物酶体、胞质、胞浆中。

 

    　CAT存在于嗜曙红细胞的胞质颗粒里，但大部分存在于肝的实质细胞和过氧化物酶体细胞以及红细胞的细胞质中。

 

    　植物中的CAT存在于叶绿体中，是最早发现的与种子活力有关的氧化酶类之一，其活性可间接反应种子活力的大小，与粮食品质之间也存在一定的相关性，是一项衡量谷物品质的重要指标。

 

    　CAT存在的作用

 

    　1.组织细胞内定位于细胞器的CAT与产生H2O2的需氧脱氢酶类（氨基酸氧化酶等）同时存在，能有效调节体内H2O2水平，及时消除H2O2的有害影响。过氧化氢酶是在生物演化过程中正常细胞内清除氧自由基和生物防御系统的关键酶之一，其生物学功能是催化细胞内过氧化氢分解，防止过氧化，帮助减缓细胞衰老。保护细胞免受氧自由基等氧化物的损害，抑制细胞受氧化因素刺激诱导的凋亡。

 

    　2.红细胞内CAT是溶解状态，具有重要的生理功能。红细胞内的CAT和谷胱甘肽过氧化物酶具有共同保护血红蛋白和其它巯基酶、膜蛋白和解毒作用。CAT是血红蛋白和其它含巯基蛋白质的保护剂。

 

    　3.病毒感染、氧化损伤、CAT。病毒感染与氧化损伤密切相关：一方面，病毒感染引起活性氧自由基（ROS）释放，ROS引起细胞膜磷脂层的脂质过氧化，这一过程生成的产物可以跨越细胞膜并引起膜转运和线粒体呼吸链的功能紊乱；另一方面，感染使吞噬细胞活化并释放前氧化性细胞因子，如TNF和IL－1。因此，ROS通常被视为病毒性疾病病理进程中引起细胞损伤的元凶。

 

    　氧化损伤是病毒感染引起的病理进程中非常重要的一环。病毒感染后产生的ROS在机体引起氧化应激并增强宿主细胞对前氧化因子的敏感性，造成广泛的损伤，从而加重疾病进程。同时，氧化应激在不同程度上激活了体内的抗氧化防御体系，清除了一部分ROS，并产生一些抗病毒作用。病毒入侵后，机体内前氧化物/抗氧化物平衡的移动方向直接关系到病毒引起疾病的发展方向，如何清除体内的ROS在病毒性疾病的治疗中非常关键。

 

    　4.维护膜结构的完整性。过氧化氢酶作为一种内源活性氧清除剂，能够在逆境或衰老过程中清除植物体内过量的活性氧，维持氧代谢平衡，保护膜结构。

 

    　CAT清除H2O2的重要作用可以体现在冠心病、动脉粥样硬化等疾病的发生上。支气管上皮细胞、肠上皮细胞的抗氧化活性对改善上皮的抗损伤能力、维持上皮结构和功能的完整具有重要意义。

 

    　CAT对SW480细胞的致炎因子刺激后的应激反应有保护作用，能减少细胞的凋亡和线粒体的损伤，这一作用可能与NF-kB的激活有关。