醛代谢紊乱的病理生理学意义薛丽１～６秦丹丹１～６梁燕１～６吴文晓１～６陈玉国１～６，△（１山东大学齐鲁医院急诊科、胸痛中心，２山东省急危重症临床医学研究中心，３山东大学急危重症医学研究所，４山东省卫生系统急危重症医学重点实验室，５山东省高等学校心肺脑复苏研究重点实验室，６山东省急危重症防治工程实验室，济南２５００１２）摘要内源性活性醛可影响细胞生长、存活、代谢、炎症、氧化应激等多种生理病理学反应，引发“醛损伤”，进而参与心血管、神经、消化、呼吸等多系统疾病的发生、发展过程。本文就醛代谢紊乱与疾病关系的相关现状进行综述，有利于拓展对疾病发病机制的认知，并为疾病防治提供新思路。关键词内源性活性醛；疾病中图分类号Ｒ３６３醛类是体内常见的活性分子，化学性质活泼，易种自由基与脂肪酰基发生交联反应。于跨膜扩散，能够调控基因转录和表达、改变蛋白质的表观修饰等，参与多种生物学过程。病理状态下，一系列内源性活性醛类发生动态变化，改变醛类微环境的稳态，影响细胞增殖和存亡、能量代谢、炎症反应、氧化应激等细胞应激反应，造成“醛损伤”，促使疾病的发生和发展。本文对内源性活性醛（下文简称活性醛）与疾病发生发展关系的研究进展作简要综述，以期能够为相关疾病治疗方法的研发提供新的思路。一、活性醛介绍（一）内源性活性醛的分类醛是体内广泛存在且结构多变的含有活性羰基的活性有机分子，目前结构确定且研究较深入的活性醛有近２０余种［１］，包括甲醛、乙醛、丙烯醛、丙二醛（ＭＤＡ）、乙二醛、丙酮醛、４羟基２己烯醛、４羟基壬烯醛（４ＨＮＥ）、３，４二羟基苯乙醛、３，４二羟基苯乙醇醛等。从醛的结构上来看，可将这些醛分为脂肪醛和芳香醛；联合不饱和度与醛基数目，又可将脂肪醛分为二醛、饱和脂肪醛与不饱和脂肪醛等（图１）。（二）活性醛的来源活性醛主要来自于脂质图１醛的分类［１］和糖类代谢的酶途径和非酶途径生成。醛的酶生成途径通常是体内糖脂代谢过程生成的醛类中间代谢国家重点研发计划（２０２０ＹＦＣ１５１２７００；２０１７ＹＦＣ０９０８７００；产物或副产物［２］。ＭＤＡ是花生四烯酸或更大分子２０１７ＹＦＣ０９０８７０３）；国家自然科学基金（８２０３００５９；的多不饱和脂肪酸（ＰＵＦＡｓ）通过环氧合酶、前列环８１７７２０３６；８１８７３９５０；８１６７１９５１）；国家科技基础资源调查专素过氧化酶和血栓烷合酶等一系列酶促反应生成血项（２０１８ＦＹ１００６００）；泰山学者攀登计划专家建设工程专栓烷Ａ２（ＴＸＡ２）过程中的副产物。４ＨＮＥ则是通过项经费（ｔｓｐｄ２０１８１２２０）；泰山学者青年专家建设工程专项酶促转化ｎ６ＰＵＦＡｓ的过程生成。活性醛的另一重经费（ｔｓｑｎ２０１６１０６５）；山东省重点研发计划（２０１９ＧＳＦ１０８１３１；２０１９ＧＳＦ１０８０７５；２０１７ＧＳＦ２１８０４０）资助要来源为非酶生成途径，是由氧化应激诱发脂质过课题氧化产生，涉及氢过氧化物、烷氧基、环氧化物等多△通讯作者ｃｈｅｎ９１９０８５＠１２６．ｃｏｍ（三）活性醛的代谢活性醛类主要是通过醛与ＧＳＨ结合产生谷胱甘肽ＨＮＥ（ＧＳＨＮＥ）或谷胱代谢酶进行代谢解毒，醛代谢酶主要包括醛脱氢酶甘肽内酯，然后由ＡＤＨ还原为谷胱甘肽ＤＮＨ（ＧＳ（ＡＬＤＨ）、醇脱氢酶（ＡＤＨ）、醛酮还原酶（ＡＫＲ）、醛ＤＮＨ）或由ＡＬＤＨ氧化为谷胱甘肽ＨＮＡ（ＧＳ氧化酶（ＡＯＸ）、细胞色素氧化酶（ＣＹＰ）、谷胱甘肽ＳＨＮＡ）；在中等应激水平下，４ＨＮＥ经历ＡＬＤＨ催化转移酶（ＧＳＴ）等。每种醛代谢酶都有多种亚型，不氧化生成ＨＮＡ，后通过细胞色素Ｐ４５０的β氧化作同亚型的细胞分布和作用亦有差异，多种醛代谢酶用在线粒体中进一步代谢，形成９羟基ＨＮＡ；在高发挥协同作用来清除体内的毒性醛。例如，４ＨＮＥ应激水平下，４ＨＮＥ被ＡＤＨ代谢而产生ＤＮＨ［３］在生理或低应激水平下，主要的代谢途径是４ＨＮＥ（图２）。图２４ＨＮＥ的代谢途径［３］（四）活性醛的生物学功能活性醛可直接参五碳醛糖Ｄ核糖和Ｄ脱氧核糖是核苷酸的基本组与机体的生化代谢反应。例如，结构最简单的成单位，是三磷酸腺苷（ＡＴＰ）、ＤＮＡ和ＲＮＡ等重要醛———甲醛是体内重要的一碳单位，生理浓度约为生命物质的合成原料，六碳醛糖Ｄ葡萄糖也是体内０．０１～０．０９ｍＭ，与甲醇、甲酸在相应的酶促氧化还最重要的能量来源。原反应下相互转换，经辅酶四氢叶酸传递，参与维持此外，活性醛还是一种多效信号分子，可与多种细胞功能和增殖的嘌呤、嘧啶合成；还可作为甲基供蛋白多肽链中的半胱氨酸等位点和ＤＮＡ的鸟嘌呤体参与体内核酸甲基化、