[生物通讯]胆红素是谜一样的分子，只要它在机体中的含量稍稍高于正常，就有利于健康，而它最为著名之处还在于它是黄疽产生黄色沉淀的根源以及高含量时会引起新生儿的大脑损伤。现在，约翰·霍普金斯大学科学家们揭开了这种毒素分子如何也能产生益处的谜题。

    在最新一期美国《美国国家科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences）的网络版上，研究小组报道了胆红素以及使其对机体的氧化损伤发挥最大保护作用的酶。这项发现有一天或许有助于促进中风、心脏病甚至心脏搭桥手术后认知能力下降等的治疗。

    “胆红素作为抗氧化剂的潜力如此巨大，它完全可以取代谷光甘肽。80多年来，谷光甘肽一直被认为是最重要的细胞抗氧化剂。”约翰·霍普金斯大学医学院神经科学系主任Solomon Snyder医学博士说。

    “有些非常出色的研究已经显示，胆红素水平的些微升高就会使新生儿更加聪敏，使成年人罹患冠心病和癌症的风险降低，使动物模型免受中风损伤。但这些发现与人们对胆红素的了解对立，人们对这些研究结果大都只是耸耸肩而已。”Snyder说。“但现在，这些研究都有意义了。”

    胆红素这种有毒的黄色分子作为血红蛋白生物学降解过程的终产物，一直被认为与导致所有细胞实际损伤的高反应氧形式发生反应。然而，细胞中的胆红素含量很少，约比细胞中氧化剂的含量少一千倍，因此普遍认为胆红素对细胞没有保护所用。

    为检验他们认为的微量胆红素就能起到极大的保护作用的观点，科学家们利用了称为RNA干扰的技术来封阻产生胆绿素还原酶（合成胆红素的酶）的RNA，细胞因而不能用RNA的指令来产生蛋白，这个结果相当于在结果实验室敲除编码胆绿素的基因。

    在博士研究生David Baraño的领导下，研究小组证明，没有了胆绿素还原酶，导入大鼠中的人类癌细胞和脑细胞因应答少量过氧化氢而经历的损伤和细胞死亡要比细胞中含有胆绿素还原酶时多得多。

    令人惊异的是，敲除这种酶也就是胆红素所引起的细胞损伤，甚至比敲除早先已知的著名细胞抗氧化剂－－谷光甘肽还要大。科学家发现，一个谷光甘肽分子只能消耗一个氧化分子，而一个胆红素分子就能对付10,000 个氧化分子。

    关键之处在于胆红素是一个代谢循环的一部分，因此一个单一分子可以反反复复利用，清除高反应氧（自由基），否则这些自由基就会无法逆转地损害细胞膜和DNA，研究人员说。

    “一个氧化分子可以与胆红素反应产生胆绿素，胆绿素通过胆绿素还原酶再转化为胆红素。”Snyder说。他认为胆红素保护的可能是细胞膜，而谷光甘肽可能保护的是细胞内的物质。“一个氧化分子倒下去，又会有千千万万个氧化分子出现。”

    Snyder指出，这项发现还解决了一个存在已久的谜题：为什么总是会产生红素。如果血红蛋白的降解早一步停止，产生呈绿色的可溶分子胆绿素，这些废物就很容易排出体外、不会因累积而产生损伤细胞的威胁。但恰恰相反，大多数动物细胞（鸟类除外）血红蛋白的降解都不是停留在胆绿素阶段，而是继续反应通过胆绿素还原酶产生胆红素。

    “如果所有的胆红素生产都达到导致毒性的高含量，对于动物而言产生胆红素就没有任何意义了，尤其是对于常规的血红蛋白降解过程而言更是毫无意义。”Snyder解释说。“但氧化胁迫几乎是所有细胞损伤和死亡的祸首，从炎症到心脏病到中风无一例外。作为保护细胞免遭氧化胁迫的一条极佳途径，胆红素可能是进化的重要产物。”

    要利用胆红素保护细胞的威力，研究人员可以研制刺激其从血液细胞中释放、暂时性阻止其从机体中清除的药物，如不清除，机体中的胆红素水平就会升高。然而，这种方法是否会减少心脏病和中风等细胞损伤，还有待于时间的检验。

消息来源：约翰·霍普金斯大学

生物通编译自BIO.COM