摘要目的观察氧自由基对线粒体的损伤以及牛磺酸的保护作用。方法采用氧自由基发生系统FeSO₄/VitC损伤线粒体，分离的肝线粒体分为3组：对照组(A组)，损伤组(B组)，牛磺酸保护组(C组)。分别测定线粒体呼吸功能、3种氧化酶活性、丙二醛含量。结果B组线粒体状态3速率、呼吸控制率、磷/氧比、氧化磷酸化效率降低，说明线粒体呼吸功能和氧化磷酸化功能受损；B组线粒体电子传递链的琥珀酸氧化酶、NADH氧化酶、细胞色素氧化酶活性下降，说明氧自由基可损伤线粒体电子传递链；并且氧自由基可致线粒体丙二醛水平明显升高，造成线粒体脂质过氧化损伤。上述变化B组与A组、C组比较差异均有显著性(P＜0.05或P＜0.01)；C组与A组比较差异均无显著性。结论牛磺酸有自由基清除作用和直接膜保护作用，可预防氧自由基对线粒体的损伤，对线粒体结构和功能起保护作用。

中图分类号R329.24；R914.4

文献标识码A文章编号1000-1492(2000)02-0111-03

The protective effect of taurine of the injury of oxygen

free radicals on rat liver mitochondria

Wang Zhaohui，Zhang Xiankang，Miao Mingyong et al

(Institute of Liver Disease, 81st Hospital of PLA, Nanjing210002)

AbstractObjectiveTo observe the damage of oxygen free radicals on rat liver mitochondria and the protective effect of taurine. MethodsAn oxygen free radical generation system FeSO₄/ Ascorbic acid was used. Hepatic mitochondria were isolated and divided into three groups: control group(A),injury group(B) and protection group(C). Mitochondrial respiratory function，the activities of three oxidase and MDA content were measured. ResultsOxygen free radicals led to decrease of R₃、RCR、P/O and OPR, indicating that the respiratory function and oxidative phosphorylation function were damaged. The activities of Suc-Ox、 NADH-Ox and Cytc-Ox decreased, showing oxygen free radicals caused the damage of electric transfer chain. Oxygen free radicals significantly increased MDA content, indicating oxygen free radicals induced mitochondrial lipid peroxidation. ConclusionTaurine shows free radical scavenging effect and direct protective effect on membrane, which can prevent the damage of oxygen free radicals on the mitochondria, and protect mitochondrial structure and function.

MeSHtaurine/pharmacology; free radicals; mitochondria; liver/drug eff; oxidative phosphorylation ; cell respiration; rats线粒体是细胞内最重要的细胞器之一，其结构和功能特点决定线粒体极易受氧自由基的损伤。牛磺酸(taurine,Tau)是体内含量最丰富的氨基酸，具有广泛的生物学作用。研究表明，Tau具有清除自由基和抗脂质过氧化作用。本实验采用FeSO₄/VitC这一OH^·发生系统，观察氧自由基对线粒体的损伤以及Tau的保护作用。

1材料和方法

1.1动物Wistar大鼠，♂，180～200 g，由第二军医大学动物中心提供(医动字02-25-04)。

1.2方法

1.2.1肝脏标本的获取用断头器将大鼠断头处死，迅速开腹，取出肝脏左叶和中叶。

1.2.2线粒体分离根据缪明永等^〔1〕方法稍作改变，分离线粒体，用双缩脲法测定线粒体蛋白浓度。

1.3实验分组将分离的线粒体平均分为3组：对照组(A组)：线粒体无处理；损伤组(B组)：线粒体+FeSO₄ （终浓度为0.1 mmol·L^-1）+VitC（终浓度为0.5 mmol·L^-1）；保护组(C组)：线粒体+FeSO₄（终浓度为0.1 mmol·L^-1）+VitC（终浓度为0.5 mmol·L^-1）+Tau（终浓度为10 mmol·L^-1）。每组均为8例，均在30℃孵育30 min后进行以下实验。

1.4线粒体呼吸功能测定采用Clark氧电极法计算状态3速率(R₃)、状态4速率(R₄)、呼吸控制率(RCR)、磷/氧比(P/O)、氧化磷酸化效率(OPR)。

1.5线粒体电子传递链组成成分中氧化酶的测定参照徐卫刚等^〔2〕方法，测定琥珀酸氧化酶(Suc-Ox)、NADH氧化酶（NADH-Ox）、细胞色素氧化酶(Cytc-Ox)的活性。

1.6丙二醛（MDA）测定采用TBA法测定线粒体MDA含量。

1.7统计学处理数据为±s，采用t检验比较组间差异。

2结果

2.1线粒体呼吸功能的变化表1显示了线粒体R₃、R₄和RCR变化，B组R₃显著低于A组（P＜0.05）和C组（P＜0.05）；B组R₄显著高于A组（P＜0.05）和C组（P＜0.05）。B组RCR与A组和C组相比明显降低，差异有高度显著性（P＜0.01）。C组和A组之间差异均无显著性。说明损伤的线粒体RCR变化是由R₃降低和R₄升高共同变化造成，氧自由基可损害线粒体呼吸功能，Tau对氧自由基致线粒体损伤有保护作用。

表1以Suc为底物的线粒体呼吸功能的变化(n=8,±s)

组别 R₃(μmol·min^-1.g^-1 Pro) R₄(μmol·min^-1.g^-1 Pro) RCR A

43.30±4.96^*

10.13±1.74^*

4.35±0.52^** B 35.07±4.03 18.30±2.98 2.00±0.21 C 43.95±4.00^* 8.53±1.75^* 5.32±1.03^**

与B组相比：^*P＜0.05，^**P＜0.012.2线粒体氧化磷酸化的变化表2显示线粒体氧化磷酸化的变化，B组P/O比值显著低于A组和C组（P＜0.05）。B组OPR较A组和C组明显降低，差异有高度显著性（P＜0.01），C组与A组相比差异无显著性。说明氧自由基可损害线粒体氧化磷酸化功能，Tau则对氧自由基损伤有保护作用。

表2线粒体氧化磷酸化的变化(n=8, ±s)

组别 P/O OPR(ATP:μmol·min^-1.g^-1 Pro) A

1.38±0.10^*

59.60±6.10^** B 1.06±0.17 36.54±3.82 C 1.42±0.14^* 63.18±7.82^**

与B组相比：^*P＜0.05，^**P＜0.012.3线粒体呼吸链氧化酶活性的变化表3显示线粒体电子传递链成分中3个氧化酶活性的变化。B组Suc-Ox,NADH-Ox,Cytc-Ox活性均低于A组和C组，差异有高度显著性（P＜0.01），C组和A组相比差异无显著性。证明氧自由基可造成线粒体电子传递链的3个氧化酶活性损害，而Tau对线粒体电子传递链中氧化酶活性均有保护作用。

表3线粒体呼吸链氧化酶活性的变化

(μmol·min^-1.g^-1 Pro，n=8,±s)

组别 Suc-Ox NADH-Ox CytC-Ox A 81.90±4.59^** 211.90±14.95^** 1 192.31±226.93^** B 59.15±5.18 144.30±20.90 876.59±160.90 C 76.22±7.71^** 181.75±9.75^** 1 205.87±220.34^**

与B组相比：^**P＜0.012.4线粒体脂质过氧化水平的变化氧自由基可造成线粒体脂质过氧化损伤，使MDA水平(μmol·g^-1 Pro)明显升高，为5.15±0.44，与A组（2.88±0.54）相比，差异有高度显著性（P＜0.01）；加用Tau保护后，可明显降低线粒体脂质过氧化程度，M