医药学论文：核糖在保护心脏功能中的作用

关键词： 核糖 磷酸戊糖途径 心脏功能
　　摘　要　磷酸戊糖途径在所有动物心脏中的发育都是不好的。心肌缺血之后重新灌流时，其心肌ATP水平要经过好几天才能恢复到正常水平。文章综述了核糖溶液灌注心肌细胞，可明显提高ATP的恢复速度，促进ATP合成，改善心脏功能。文章还就核糖的临床应用作了阐述。

　Effect of Ribose on Protecting Global Heart Function

　　D-核糖(D-Ribose)是自然界存在的一种五碳醛糖，于1909年首先为莱文(Levene)和雅各布斯(Jacobs)所鉴定。五十年代后采用以葡萄糖为原料的有机合成法或由核苷水解法生产，八十年代国外开始用发酵法生产。现在，发酵法已达到很高的水平，为今后探索核糖新用途创造了条件［1，2］。

　　以前D-核糖主要用作合成维生素B2的原料，近年来又报道可用于合成抗病毒、抗肿瘤核苷类药物。此外，它本身还可用于治疗心脏局部缺血，提高心脏耐受缺血的能力，改善心脏的总体功能；治疗运动引起的肌肉酸痛，腺苷酸脱氨酶缺陷造成的僵硬，以及胞内缺乏磷酸化酶造成的肌肉疼痛等［3］。下面主要介绍核糖在保护心脏功能中的作用。

　　1　磷酸戊糖途径的生理功能

　　磷酸戊糖途径是糖、脂肪酸、嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸代谢的枢纽。由糖原分解或细胞摄取葡萄糖所产生的葡萄糖-6-磷酸(G-6-P)主要通过糖酵解和有氧代谢氧化。但有一小部分G-6-P进入磷酸戊糖途径。这条途径的第一个酶，葡萄糖6-磷酸脱氢酶(G-6-PDH或G-6-PD)是限速酶。

　　这条途径主要有两个功能：(1)产生还原当量。以NADPH的方式应用于合成脂肪酸和将氧化型谷胱苷肽(GSSG)转变成还原型(GSH)。后者对通过谷胱甘肽过氧化酶使氧自由基解毒非常重要。(2)生成核糖-5-磷酸(R-5-P)：R-5-P是磷酸戊糖途径的重要中间产物。R-5-P可以转变成5-磷酸核糖焦磷酸(PRPP)，后者是嘌呤核昔酸从头合成、乳清酸转变成UTP的前体物质。它还有利于嘌呤碱(腺嘌呤和次黄嘌呤)通过"补救途径"重新利用。

　　2　心肌的磷酸戊糖途径

　　有人进行了比较性研究，来估计大鼠几种器官的磷酸戊糖途径的能力。其方法主要是测定组织中的G-6-PD的活力，PRPP代谢库的大小和嘌呤核苷酸合成的速率。研究发现，在所有被研究的器官中，三个参数有平行关系。其中最高的是肾脏，以下依次为肝脏、心脏和骨骼肌。所以，骨骼肌中磷酸戊糖途径的能力很低。心肌磷酸戊糖途径的能力也相当低。比较研究各种动物(包括人)后证明，磷酸戊糖途径活力低并不是大鼠心脏唯一的特征［4］。测定数据表明，在被研究的各种动物心脏中，G-6-PD活力总是低于6-PGD(6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶，磷酸戊糖途径的第二个酶)；人心肌的G-6-PD活力与大鼠心肌G-6-PD活力相当。可见心脏的磷酸戊糖途径在所有动物心脏中的发育都是不好的。由于心肌磷酸戊糖途径的代谢活力低，心肌就出现了一个特征性的代谢性质，这就是它生成PRPP的速度很慢。研究表明，在狗和大鼠心肌缺血之后重新灌流时，其心肌ATP水平要经过好几天才能恢复到正常水平［5］。其原因可能是：在缺血时，ATP大量分解，ATP分解的产物，如腺苷、肌苷和次黄嘌呤核苷酸可以渗出细胞膜而被"洗掉"丢失，这样心脏就不能利用补救途径来重新利用它们，ATP代谢库的恢复就只能依靠磷酸戊糖途径提供的PRPP进行腺苷酸的从头合成来完成。又因为心肌磷酸戊糖途径活性很低，ATP代谢库的恢复就很慢。所以当心脏严重缺血后，其功能的恢复非常需要恢复ATP代谢库。在这种情况下，PRPP代谢库就变成腺嘌呤合成以及腺嘌呤和次黄嘌呤转变成AMP和IMP的限制因素。