乙醛脱氢酶的功能和制备工艺

乙醛脱氢酶，缩写ALDH，醛脱氢酶的一种，负责催化乙醛氧化为乙酸的反应，肝中的乙醇脱氢酶负责将乙醇氧化为乙醛，生成的乙醛作为底物进一步在乙醛脱氢酶催化下转变为无害的乙酸^[1]。ALDH为多肽四聚体，根据四元结构和其它生化特征，虽至少有7种不同基因编码ALDH（ALDH1、ALDH2、ALDH7），但根据底物特异性和亚单位组成，只有ALDH1和ALDH2才被认为是“真”ALDH^[2]，为人体肝内的两种主要同工酶，它们的基因分别位于9号和12号染色体。ALDH2位于线粒体内，而ALDH、ALDH3、ALDH4位于胞液内^[3]。ADH和ALDH2为纯四聚体，由分子量为54000的亚单位组成。人类红细胞含有一种ALDH，和肝细胞液内的ALDH相同^[4]。

图一 乙醛脱氢酶

功能

肝中的乙醇脱氢酶负责将乙醇氧化为乙醛，生成的乙醛作为底物进一步在乙醛脱氢酶催化下转变为无害的乙酸。乙醛毒性高于乙醇，是造成宿醉的主要原因之一。而且乙醛被怀疑具有致癌性，它与人类肿瘤的发生存在一定的关系。ALDH2在整个酒精代谢过程中是至关重要的一环。ALDH2与肝脏疾病存在重要的关联。

ALDH2与酒精性肝病：ALDH2缺陷杂合子小鼠饮酒后体内乙醛水平升高，乙醛可破坏肠道上皮的屏障作用，增加肠道通透性，使得肠道菌群来源的内毒素释放入血，引起肝脏炎症反应，加重ALD^[5]。

ALDH2与非酒精性脂肪肝：在东亚地区或中国，全基因组关联分析提示了ALDH2rs671突变与肥胖的潜在关联，且其与高BMI水平和内脏脂肪沉积相关。一项日本的队列研究显示，排除饮酒行为的影响后，ALDH2缺陷受试者发生NAFLD的概率显著高于正常受试者^[6,7]。

ALDH2与病毒性肝炎^[8]

ALDH2与肝癌：ALDH2基因突变患者的肝细胞癌发病风险随饮酒量的增长而提高[。在人群水平，ALDH2基因缺陷普遍与恶性肝细胞癌的发病显着相关。在乙肝肝硬化患者群体中，ALDH2基因突变与肝细胞癌的发生风险相关^[9]。

代谢乙醇的机理

CH3CHO+NAD+CoA→乙酰CoA+NADH+H

乙醛脱氢酶的制备

从废弃啤酒酵母中提取乙醛脱氢酶,利用高压匀浆法对酵母细胞进行破碎释放酵母细胞线粒体中乙醛脱氢酶,再以硫酸铵分级盐析、DEAE-Sephadex A-50阴离子交换层析以及SephadexG-150凝胶过滤层析对线粒体内的乙醛脱氢酶进行了纯化^[10]。

参考文献

[1]Trayhurn P, Wood I. Signalling role of adipose tissue: adipokines and inflammation in obesity [M]. Portland Press Limited. 2005.

[2]Park H-K, Ahima R S J M. Physiology of leptin: energy homeostasis, neuroendocrine function and metabolism [J]. 2015, 64(1): 24-34.

[3] Dalamaga M, Chou S H, Shields K, et al. Leptin at the intersection of neuroendocrinology and metabolism: current evidence and therapeutic perspectives [J]. 2013, 18(1): 29-42.

[4] Moon H-S, Dalamaga M, Kim S-Y, et al. Leptin's role in lipodystrophic and nonlipodystrophic insulin-resistant and diabetic individuals [J]. 2013, 34(3): 377-412.

[5] Pal D, Dasgupta S, Kundu R, et al. Fetuin-A acts as an endogenous ligand of TLR4 to promote lipid-induced insulin resistance [J]. 2012, 18(8): 1279.

[6] Reinehr T, Woelfle J, Wunsch R, et al. Fibroblast growth factor 21 (FGF-21) and its relation to obesity, metabolic syndrome, and nonalcoholic fatty liver in children: a longitudinal analysis [J]. 2012, 97(6): 2143-50.

[7] Tanaka N, Takahashi S, Zhang Y, et al. Role of fibroblast growth factor 21 in the early stage of NASH induced by methionine-and choline-deficient diet [J]. 2015, 1852(7): 1242-52.

[8] Chalasani N, Deeg M A, Crabb D W J T a J O G. Systemic levels of lipid peroxidation and its metabolic and dietary correlates in patients with nonalcoholic steatohepatitis [J]. 2004, 99(8): 1497

[9] Alisi A, Carpino G, Oliveira F L, et al. The role of tissue macrophage-mediated inflammation on NAFLD pathogenesis and its clinical implications [J]. 2017, 2017

[10]毛跟年,李鑫,郭倩,等.从废弃啤酒酵母提取乙醛脱氢酶的研究[J].中国酿造,2010(12):38-40.