《Cell Death& Disease》
红细胞谷胱甘肽转移酶在肾移植中的应用
《Cell Death& Disease》网站截图
肾移植（KT）往往是一些终末期肾病（ESRD）患者的选择。肾移植相对于透析可以更加有效的提高生活质量，并且降低心血管死亡率和发病率。大约在20年前，一项涉及22万名患者的研究中显示，患者采用长期透析或移植肾脏的方式延续生命，结果发现从移植18个月后移植肾脏的死亡率明显降低。
肾脏移植（图片来源：wikimedia commons）
肾脏移植目前是多囊肾患者肾替代治疗中最安全的方法，因为它与低发病率和高患者生存率密切相关。即使在70岁以上的患者中结果也同样明显; 实际上这些患者的移植与透析治疗相比更具有生存优势。
而在器官移植过程中，往往会涉及到免疫排斥反应，这样就需要针对患者进行免疫抑制治疗。在免疫抑制治疗过程中，通过降低急性排斥反应以减少和延长的移植物存活时间。而免疫抑制剂的剂量与肾移植结果之间具有相关性，因此在免疫抑制治疗过程中，需要进行药物剂量评估。
而目前正在使用的诊断性生化标记物的不准确性，使得药物治疗更加困难。在移植进入患者体内后，人们需要知晓肾脏具体的毒物去除能力，但迄今为止，没有生物标志物能够评估移这样的能力。
在最近一篇发表在Nature出版集团《Cell Death & Disease》的研究，集中于红细胞谷胱甘肽转移酶（e-GST）的应用，他们为这类谷胱甘肽转移酶成为检查移植肾脏的有用工具提供了有利的证据。
e-GST（人类谷胱甘肽转移酶P1-1（GSTP1-1））是约46kDa的同型二聚体胞内酶，其代表红细胞内转移酶的最丰富形式（即全部GST库的95％ ）。简单的说，谷胱甘肽转移酶（GSTs）是能够促进谷胱甘肽与许多具有不同化学性质和形状的有毒化合物耦联的同功酶超家族，因此这类酶可以促进毒物的排泄。
现在，科学家们已将人类胞质中的GST蛋白分为7个基因独立类（即Alpha，Mu，Pi，Theta，Omega，Sigma和Zeta）。另外，GST可以通过螯合许多小的或大的有毒化合物，像配体蛋白一样发挥作用。
此外，GSTP1-1似乎通过蛋白质-蛋白质相互作用机制来调控细胞的信号传导途径和转录应答。GST也能够形成二硝基亚硝基-谷胱甘肽-铁复合物，一种一氧化氮的天然毒性衍生物，当与GST结合时就变得无害化。除了经典的转录激活因子（例如异生素和抗癌药物）外，GSTP基因受内源激活剂水平的调节。其中包括由肝脏和肾脏等器官功能缺陷产生的毒素。
在这种情况下，e-GST被划分在红细胞中并且会长期存在，这也就为评估肾功能以及透析技术充分性的提供了一个长期生物标志物。
通过E-GST分析来判断临床肾病情况非常简单，廉价和快速。e-GST可被认为是一种理想的长期生物标志物，应提供时间范围内的循环毒素测量，不限于单日或透析期，可以延长检测时间至一个甚至两个月。
在这项研究中，研究者们将e-GST变成一种探针，能够有效的评估来自活体和尸体供体的移植肾功能，以便在其特定行为中清除内毒素和外毒素。
此外，他们还采用了一种非常简单且便宜的方法来评估移植患者血清中氧化白蛋白（HSAox）的量。这个蛋白质显示17个二硫键，只有一个还原半胱氨酸（Cys34）。该残留物可以与血清二硫化物反应产生谷胱甘肽化或cystationylated蛋白质。少量的这种残余物也可以产生更高的氧化形式，例如亚磺酸和磺酸衍生物。这种氧化的蛋白质代表了与病理状态相关的氧化应激的可靠的短期生物标志物。
研究者们也发现，HSA被认为是尿毒症中氧化应激的主要血浆蛋白靶点。而这种氧化蛋白质的增加，已经在血液透析患者中发现。
最终研究者们得到以下结论：
在89例肾移植患者中评估的 e-GST活性与11种不同类型的“免疫抑制药物混合物”相关性，除类固醇以外，并未发现相关性。
与健康受试者（N = 80）（5.6U/gHb）相比，来自尸体捐献者（N = 153）的移植患者中e-GST的活性（11.7U/gHb））相对于肾移植患者的活体供体（N = 16）（9.8U/gHb）高出很多。除了类固醇意外，与免疫抑制治疗和常规临床实验室参数没有关联。
而在尸体供体的移植患者中的血清氧化白蛋白（显示氧化应激）（53％）也显着高于活体供体（36％）。
总的来说，这两种生物标志物的水平表明，来自活体和尸体供体的所有移植肾都丧失了部分对循环毒素的解毒能力。同时，大多数来自尸体的移植肾都丧失了更多对循环毒素的解毒能力，并且与来自活体供体的毒素相比，经受了更多的氧化应激。
一个病例报告表明，e-GST可能代表早期移植排斥反应的早期标志。总之，e-GST可用于检查移植后过程中肾脏排毒能力的下降或维持。
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