谷胱甘肽（GSH）是一種含有半胱氨酸、谷氨酸和甘氨酸殘基的三肽，廣泛分布于每個細胞中。它作為一種內源性抗氧化劑，影響許多細胞功能。GSH 和多種酶結合形成谷胱甘肽系統(tǒng)，該系統(tǒng)在生物體中活性氧和氮（分別為 ROS 和 RNS）的利用和調節(jié)中發(fā)揮著至關重要的作用。細胞內 GSH 水平通過直接攝取外源 GSH、從頭合成 GSH 和 GSH 氧化還原循環(huán)來維持。從半胱氨酸和谷氨酸從頭合成 GSH 涉及谷氨酸-半胱氨酸連接酶 (GCL) 的催化，形成 γ-谷氨酰半胱氨酸 (g-GC)，隨后通過谷胱甘肽合酶 (GS) 將甘氨酸添加到 g-GC。在 GSH 氧化還原循環(huán)過程中，谷胱甘肽過氧化物酶 (GPx) 在過氧化氫 (H2O2) 或其他有機氫過氧化物的解毒過程中將 GSH 氧化為谷胱甘肽二硫化物 (GSSG)。氧化形式 GSSG 可以通過谷胱甘肽還原酶 (GR) 轉化回 GSH。谷胱甘肽 S-轉移酶 (GST) 將 GSH 與外源化合物結合，產生無毒產物，從而實現其解毒作用。

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 合成和修復的調節(jié)劑、蛋白質中硫醇基的保護劑、細胞膜的穩(wěn)定劑和外源物質的解毒劑。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元的損失有關，或者是亨廷頓病、帕金森病、中風和阿爾茨海默病等神經系統(tǒng)疾病的結果。

GSH 在中樞神經系統(tǒng)中具有許多關鍵功能，包括調節(jié)細胞分化和增殖、細胞凋亡、酶激活、細胞內金屬轉運、神經傳遞以及作為蛋白質合成過程中半胱氨酸的來源。

GSH的生理和代謝功能：

1.增強免疫系統(tǒng)功能

2.預防細胞氧化損傷

3.前列腺素合成

4.金屬跨膜運輸

5.在配體之間轉移金屬

6.蛋白質合成

7.DNA合成與修復

8.氨基酸運輸

9.酶活化

10.毒素和致癌物的代謝

11.氧化還原反應

12.NMDAR 反應、神經元活動

13.鈣信號傳導

14.髓磷脂成熟

15.神經調節(jié)劑、神經遞質

16.神經元谷氨酸的來源

17.神經元分化

18.T細胞代謝

19.哺乳動物的發(fā)育

20.預防運動神經元變性

GSH 的三肽結構表明其作為神經活性分子的潛在作用。因此，谷胱甘肽在神經系統(tǒng)疾病和神經退行性疾病的發(fā)生和進展中起著重要作用，并且可以作為這些疾病的診斷篩查的生物標志物。

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