谷胱甘肽是一種功能強大的分子，具有多種特性，包括作為抗氧化劑、DNA 合成和修復的調(diào)節(jié)劑、蛋白質(zhì)中硫醇基的保護劑、細胞膜的穩(wěn)定劑和外源物質(zhì)的解毒劑。谷胱甘肽以兩種狀態(tài)存在——氧化狀態(tài)和還原狀態(tài)。在細胞穩(wěn)態(tài)的正常生理條件下，谷胱甘肽主要保持其還原形式。然而，許多代謝途徑涉及谷胱甘肽的氧化，導致細胞穩(wěn)態(tài)失衡。大腦中谷胱甘肽功能的受損與衰老過程中神經(jīng)元的損失有關(guān)，或者是亨廷頓病、帕金森病、中風和阿爾茨海默病等神經(jīng)系統(tǒng)疾病的結(jié)果。

在衰老過程中，GSH 在神經(jīng)元防御 ROS 和 RNS 等氧化劑造成的損傷方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

GSH 在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中具有許多關(guān)鍵功能，包括調(diào)節(jié)細胞分化和增殖、細胞凋亡、酶激活、細胞內(nèi)金屬轉(zhuǎn)運、神經(jīng)傳遞以及作為蛋白質(zhì)合成過程中半胱氨酸的來源。

GSH 的三肽結(jié)構(gòu)表明其作為神經(jīng)活性分子的潛在作用。它的所有三個氨基酸殘基都可以通過谷氨酸 (Glu) 受體干擾神經(jīng)元信號傳導。Glu 受體功能喪失或功能異常或大腦 GSH 水平改變可能導致神經(jīng)精神癥狀或神經(jīng)系統(tǒng)異常。由于 GSH 與天然受體激動劑 L-谷氨酸相似，其構(gòu)象靈活性使其能夠通過其谷氨酰殘基與所有類別的 Glu 受體結(jié)合。在低濃度下，GSH 具有神經(jīng)保護作用。

關(guān)于衰老對抗氧化系統(tǒng)影響的生化研究強調(diào)，神經(jīng)系統(tǒng)中谷胱甘肽含量存在與年齡相關(guān)的變化。衰老通常與中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能受損有關(guān)，中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能受損是由于神經(jīng)元損失造成的，并導致認知能力下降。自由基，特別是氧自由基，在與年齡相關(guān)的變化和幾種神經(jīng)退行性疾病的發(fā)病機制中發(fā)揮著重要作用。我們對氧自由基的防御依賴于谷胱甘肽/硫氧還蛋白抗氧化系統(tǒng)的酶，它可以滅活 ROS 和 NOS，谷胱甘肽過氧化物酶可以解毒過氧化物，包括 H 2 O 2以及膜脂氧化過程中產(chǎn)生的過氧化物。GSH 酶促氧化為二硫化物 GSSG 決定了過氧化物水平的降低程度。為了維持細胞內(nèi)GSH和GSSG的平衡，谷胱甘肽還原酶可以以NADPH為輔因子，將GSSG從GSSG中再生出來。GSH 提供細胞中大約 90% 的非蛋白質(zhì)巰基并維持細胞蛋白質(zhì)的硫醇狀態(tài)。

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