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乙醇代謝途徑證明:飲酒有害健康

 lcy1971 2019-11-19

酒類中的乙醇(酒精)令人陶醉,但如果飲用過(guò)多就會(huì)危害健康。從生物化學(xué)的角度來(lái)看,乙醇的代謝或多或少總有一些不良后果。

人體的乙醇代謝主要發(fā)生在肝臟中,所以飲酒容易造成肝臟損傷,如脂肪肝、肝炎、肝硬化等。此外,胃、胰腺、肺等多種組織都參與乙醇代謝。胃的代謝稱為“首過(guò)”代謝(FPM),可以使部分乙醇在進(jìn)入血液循環(huán)之前即被清除。

人體中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的乙醇代謝途徑共有四條,包括三條氧化途徑(OME)和一條非氧化途徑(NOME)。所有氧化途徑都是先將乙醇氧化成乙醛,然后再氧化成乙酸,活化成乙酰輔酶A,最后進(jìn)入三羧酸循環(huán)氧化分解。非氧化途徑的主要終產(chǎn)物是脂肪酸乙酯(FAEEs),它會(huì)引起胰腺細(xì)胞壞死,導(dǎo)致酒精性胰腺炎。         

乙醇脫氫酶

三條氧化途徑的主要區(qū)別在于將乙醇氧化成乙醛所用的酶不同,之后乙醛生成乙酸的過(guò)程都是相同的。最主要的途徑就是用細(xì)胞質(zhì)中的乙醇脫氫酶將乙醇氧化,稱為乙醇降解途徑II。其他兩種氧化途徑是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)乙醇氧化系統(tǒng)(microsomal ethanoloxidizing system,MEOS),稱為乙醇降解途徑III;以及過(guò)氧化物酶體中的過(guò)氧化氫酶(乙醇降解途徑IV)。至于乙醇降解途徑I,是在微生物中發(fā)現(xiàn)的,人體沒(méi)有。

乙醇降解途徑II通過(guò)乙醇脫氫酶(ADH,EC 1.1.1.1)氧化乙醇。產(chǎn)生的乙醛進(jìn)入線粒體,被線粒體乙醛脫氫酶(ALDH,EC 1.2.1.3)氧化為乙酸。因?yàn)楦闻K線粒體基質(zhì)中NADH/NAD+的比例很高,所以乙酸不能在肝臟線粒體中繼續(xù)氧化,需要離開肝細(xì)胞,被肝外組織的乙酰輔酶A合成酶(ACSS,EC 6.2.1.1)轉(zhuǎn)化為乙酰輔酶A,然后可以通過(guò)三羧酸循環(huán)氧化分解,產(chǎn)生水和二氧化碳。

這個(gè)途徑是相對(duì)比較安全的,主要的問(wèn)題是需要消耗大量NAD,影響細(xì)胞氧化還原狀態(tài),干擾糖代謝,容易造成血液中乳酸、尿酸等代謝物濃度增加。因?yàn)槟蛩嵘呤菍?dǎo)致痛風(fēng)的直接原因,所以飲酒容易誘發(fā)痛風(fēng)。

乙醇降解途徑II

如果上述途徑不能將攝入的乙醇快速清除,乙醇降解途徑III就會(huì)活躍起來(lái)。MEOS也稱為細(xì)胞色素P450 2E1(CYP2E1)。這其實(shí)是一套非特異的氧化系統(tǒng),用于處理多種有毒化合物,也包括一些致癌物。這套系統(tǒng)是可誘導(dǎo)的,長(zhǎng)期攝入乙醇會(huì)導(dǎo)致MEOS活性增加。所以長(zhǎng)期嗜酒者乙醇代謝能力都會(huì)有所提高。

乙醇降解途徑III

       不過(guò),這套系統(tǒng)的核心,細(xì)胞色素P450的催化過(guò)程中需要分子氧,所以會(huì)產(chǎn)生一系列自由基。這些自由基造成的氧化損傷是造成酒精性肝損傷的重要原因。

乙醇降解途徑IV

        乙醇降解途徑IV中的過(guò)氧化氫酶在催化過(guò)程中也同樣會(huì)產(chǎn)生自由基,造成氧化損傷。不過(guò)乙醇造成肝損傷甚至肝癌的主要原因還是乙醛。國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)(IARC)已將乙醛列為一級(jí)致癌物。乙醛化學(xué)性質(zhì)活潑,能夠與多種蛋白質(zhì)反應(yīng)形成乙醛復(fù)合體,誘導(dǎo)氧化應(yīng)激,還能產(chǎn)生自由基,破壞DNA等等,總之它十惡不赦就是了。

乙醛脫氫酶氧

    既然如此,我們當(dāng)然是希望乙醛剛剛產(chǎn)生就被乙醛脫氫酶氧化掉,生成基本無(wú)害的乙酸(醋的主要成分)。遺憾的是,大約40%的中國(guó)人這個(gè)基因有缺陷,酶活性很低。所以飲酒后產(chǎn)生的乙醛代謝緩慢,肝臟來(lái)不及處理的乙醛會(huì)隨著血液進(jìn)入全身各處。

    乙醛有擴(kuò)張血管的作用,面部毛細(xì)血管擴(kuò)張就會(huì)導(dǎo)致面紅耳赤的現(xiàn)象。所以,喝酒后立刻臉紅是一種遺傳疾病,這種人飲酒會(huì)導(dǎo)致肝癌風(fēng)險(xiǎn)大大提高。對(duì)他們來(lái)說(shuō),酒是真正的穿腸毒藥。

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