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(gè)細(xì)胞中。它作為一種內(nèi)源性抗氧化劑，影響許多細(xì)胞功能。GSH 和多種酶結(jié)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(diào)節(jié)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。細(xì)胞內(nèi) GSH 水平通過(guò)直接攝取外源 GSH、從頭合成 GSH 和 GSH 氧化還原循環(huán)來(lái)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(guò)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(guò)程中，谷胱甘肽過(guò)氧化物酶 (GPx) 在過(guò)氧化氫 (H2O2) 或其他有機(jī)氫過(guò)氧化物的解毒過(guò)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(guò)谷胱甘肽還原酶 (GR) 轉(zhuǎn)化回 GSH。谷胱甘肽 S-轉(zhuǎn)移酶 (GST) 將 GSH 與外源化合物結(jié)合，產(chǎn)生無(wú)毒產(chǎn)物，從而實(shí)現(xiàn)其解毒作用。

谷胱甘肽是一種功能強(qiáng)大的分子，具有多種特性，包括作為抗氧化劑、DNA 合成和修復(fù)的調(diào)節(jié)劑、蛋白質(zhì)中硫醇基的保護(hù)劑、細(xì)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(xì)胞穩(wěn)態(tài)的正常生理?xiàng)l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(dǎo)致細(xì)胞穩(wěn)態(tài)失衡。大腦中谷胱甘肽功能的受損與衰老過(guò)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(fēng)和阿爾茨海默病等神經(jīng)系統(tǒng)疾病的結(jié)果。

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(xì)胞分化和增殖、細(xì)胞凋亡、酶激活、細(xì)胞內(nèi)金屬轉(zhuǎn)運(yùn)、神經(jīng)傳遞以及作為蛋白質(zhì)合成過(guò)程中半胱氨酸的來(lái)源。

GSH的生理和代謝功能：

1.增強(qiáng)免疫系統(tǒng)功能

2.預(yù)防細(xì)胞氧化損傷

3.前列腺素合成

4.金屬跨膜運(yùn)輸

5.在配體之間轉(zhuǎn)移金屬

6.蛋白質(zhì)合成

7.DNA合成與修復(fù)

8.氨基酸運(yùn)輸

9.酶活化

10.毒素和致癌物的代謝

11.氧化還原反應(yīng)

12.NMDAR 反應(yīng)、神經(jīng)元活動(dòng)

13.鈣信號(hào)傳導(dǎo)

14.髓磷脂成熟

15.神經(jīng)調(diào)節(jié)劑、神經(jīng)遞質(zhì)

16.神經(jīng)元谷氨酸的來(lái)源

17.神經(jīng)元分化

18.T細(xì)胞代謝

19.哺乳動(dòng)物的發(fā)育

20.預(yù)防運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元變性

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。因此，谷胱甘肽在神經(jīng)系統(tǒng)疾病和神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生和進(jìn)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(biāo)志物。

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