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適度水平的活性氧（ROS）有助于細(xì)胞功能，如增殖、分化和抗感染，但過量的活性氧則會(huì)導(dǎo)致氧化損傷，這也是衰老和老年疾病的基本機(jī)制。因此，精確管理細(xì)胞的活性氧（ROS） 水平，也就是適當(dāng)保持氧化還原穩(wěn)態(tài)，是實(shí)現(xiàn)健康長(zhǎng)壽的目標(biāo)。

然而，實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)具有很大的挑戰(zhàn)性，因?yàn)樗粌H要求在正確的時(shí)間和正確的位置抑制過量的活性氧積累，而且還要保證適當(dāng)?shù)幕钚匝跛揭詽M足生理需求。消除活性氧的傳統(tǒng)方法側(cè)重于清除效率，已經(jīng)有多種具有抗氧化特性的藥物或酶能夠清除活性氧。然而，如何精確管理活性氧清除劑在體內(nèi)的綜合作用仍然是一個(gè)問題。

近日，四川大學(xué)華西醫(yī)院肖恒怡教授團(tuán)隊(duì)在 Signal Transduction and Targeted Therapy 期刊發(fā)表了題為：SeHed, a novel gene expression system with stress-evoked hydrogen peroxide elimination property and anti-aging effect 的研究論文。

可用于清除活性氧的抗氧化劑可分為酶促抗氧化劑和非酶促抗氧化劑。非酶促抗氧化劑在體內(nèi)的有效性仍存在爭(zhēng)議，這主要是由于無法以合適的濃度遞送到特定的器官或讓其持續(xù)發(fā)揮作用。而對(duì)于酶促抗氧化劑，雖然可以實(shí)現(xiàn)它們?cè)谔囟ㄎ恢玫倪^表達(dá)，但這種模式往往并不靈活，容易造成生理傷害。

因此，研究團(tuán)隊(duì)希望能開發(fā)出在體內(nèi)抗氧化的新方法，能夠在清除活性氧的效率和安全性之間做到平衡。

在這項(xiàng)最新研究中，肖恒怡教授團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地開發(fā)出了一種基因表達(dá)系統(tǒng)——SeHed（Stress-evoked Hydrogen peroxide elimination device，應(yīng)激誘發(fā)過氧化氫消除裝置），這是一種酶促清道夫表達(dá)系統(tǒng)，其特點(diǎn)在于應(yīng)激誘發(fā)反應(yīng)和適度的線粒體過氧化氫消除能力。

通俗地說，該系統(tǒng)就像一個(gè)自動(dòng)滅火器，可以在強(qiáng)烈的應(yīng)激條件下?lián)錅缁钚匝醯谋l(fā)。從而限活性氧的過度積累，又能保持活性氧的生理水平。

SeHed 系統(tǒng)由應(yīng)激感應(yīng)啟動(dòng)子部分（NF-κB結(jié)合元件NF8p）和線粒體靶向過氧化氫酶編碼部分（mCart）組成。在遇到額外的應(yīng)激壓力下，啟動(dòng)子啟動(dòng)線粒體靶向過氧化氫酶的表達(dá)，該酶是人類過氧化氫酶的改良版本，其特點(diǎn)是缺失過氧化物酶體定位信號(hào)，在N端增加了線粒體定位信號(hào)。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)線粒體過氧化氫的靶向。

進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)顯示，SeHed 系統(tǒng)可以有效減弱氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的細(xì)胞衰老，還能夠減輕氧化應(yīng)激、緩解組織老化、保護(hù)小鼠器官功能。此外，SeHed 系統(tǒng)不會(huì)影響細(xì)胞分化和抗感染能力，與傳統(tǒng)抗氧化方法相比更為安全。

總的來說，該研究基于精準(zhǔn)抗氧化的理念，開發(fā)出了名為 SeHed 的基因表達(dá)系統(tǒng)，能夠?qū)€粒體進(jìn)行適時(shí)且適度的過氧化氫清除，從而實(shí)現(xiàn)清除活性氧的效率和安全性的平衡。SeHed 系統(tǒng)為精準(zhǔn)抗氧化和治療衰老相關(guān)疾病提供了新的工具。

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