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骨刺溶解酶是什么

06/23

骨刺溶解酶是什么?有这种酶吗?

食品和药品中添加适量的活性酶是很常见的,但日前有一款治疗骨质增生,名叫美国驰能Lepordon 的产品,宣传其成分当中含有“骨刺溶解酶”,究竟有没有科学根据呢?到底有没有“骨刺溶解酶”这类物质存在?

酶(英文:Enzyme ,源于希腊语:ενζυμον,“在酵里面”),指具有生物催化功能的高分子物质, 在酶的催化反应体系中,反应物分子被称为底物,底物通过酶的催化转化为另一种分子。几乎所有的细胞活动进程都需要酶的参与,以提高效率。与其他非生物催化剂相似,酶通过降低化学反应的活化能(用Ea 或ΔG表示)来加快反应速率,大多数的酶可以将其催化的反应之速率提高上百万倍;事实上,酶是提供另一条活化能需求较低的途径,使更多反应粒子能拥有不少于活化能的动能,从而加快反应速率。酶作为催化剂,本身在反应过程中不被消耗,也不影响反应的化学平衡。酶有正催化作用也有负催化作用,不只是加快反应速率,也有减低反应速率。

与其他非生物催化剂不同的是,酶具有高度的专一性,只催化特定的反应或产生特定的构型。 虽然酶大多是蛋白质,但少数具有生物催化功能的分子并非为蛋白质,有一些被称为核酶的RNA 分子也具有催化功能。此外,通过人工合成所谓人工酶也具有与酶类似的催化活性,包括人工合成的DNA 。 有人认为酶应定义为具有催化功能的生物大分子,即生物催化剂。

酶的催化活性会受其他分子影响:抑制剂是可以降低酶活性的分子;激活剂则是可以增加酶活性的分子。有许多药物和毒药就是酶的抑制剂。酶的活性还可以被温度、化学环境(如pH 值)、底物浓度以及电磁波(如微波)等许多因素所影响。

1773年,意大利科学家斯帕兰扎尼(L.Spallanzani ,1729—1799)设计了一个巧妙的实验:将肉块放入小巧的金属笼中,然后让鹰吞下去。过一段时间他将小笼取出,发现肉块消失了。于是,他推断胃液中一定含有消化肉块的物质。但是什么,他不清楚。

1833年,法国的培安和培洛里将磨碎麦芽的液体作用于淀粉,结果发现淀粉被分解,于是将这个分解淀粉的物质命名为Diastase ,也就是现在所谓的淀粉酶。后来,Diastase 在法国成为用来表示所有酶的名称。

1836年,德国马普生物研究所科学家施旺(T.Schwann ,1810—1882)从胃液中提取出

了消化蛋白质的物质,解开消化之谜。

“酶”(enzyme )这个名称的使用,始于19世纪后半,是1872年由居尼所提出的。 1926年,美国科学家萨姆纳(J.B.Sumner ,1887—1955)从刀豆种子中提取出脲酶的结晶,并通过化学实验证实脲酶是一种蛋白质。

20世纪30年代,科学家们相继提取出多种酶的蛋白质结晶,并指出酶是一类具有生物催化作用的蛋白质。

20世纪80年代,美国科学家切赫(T.R.Cech ,1947—)和奥尔特曼(S.Altman ,1939—)发现少数RNA 也具有生物催化作用。 人体和哺乳动物体内含有5000种酶。它们或是溶解于细胞质中,或是与各种膜结构结合在一起,或是位于细胞内其他结构的特定位置上(是细胞的一种产物),只有在被需要时才被激活,这些酶统称胞内酶;另外,还有一些在细胞内合成后再分泌至细胞外的酶──胞外酶。酶催化化学反应的能力叫酶活力(或称酶活性)。酶活力可受多种因素的调节控制,从而使生物体能适应外界条件的变化,维持生命活动。没有酶的参与,新陈代谢几乎不能完成,生命活动就根本无法维持。

骨刺溶解酶究竟是什么?

了解骨刺溶解酶,需要明确骨刺的产生原因。骨刺是骨骼的代偿性生长,其本质就是代偿性生长出来的骨骼钙化而成,与一般骨松质并无差别。

影响骨质生长的主要两种细胞是破骨细胞和成骨细胞。其中影响破骨细胞活性的酶主要是抗酒石酸酸性磷酸酶(tartrate resistant acid phosphatase)和组织蛋白酶K (cathepsin K),也是骨刺溶解复合酶中的主要成分。骨刺溶解酶通过间接提升破骨细胞活性,逐渐吞噬和吸收代偿性生长出的钙化骨骼,达到逐渐溶解骨刺的效果。通过控制酶的活性和含量,可以有效的保证活性酶只参与外部骨刺溶解,而不会影响到正常骨质。


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