在动物组织及器官中的分布

2．4．3　SOD在动物组织及器官中的分布

1984年Marklund，L．Stefan等对EC－SOD和Cu，Zn－SOD，Mn－SOD的同工酶在9种哺乳动物组织中的分布进行了研究，结果表明，Cu，Zn－SOD在这9种哺乳动物中的分布很相似，在代谢活性较高的器官，如肝脏、肾脏中，Cu，Zn－SOD的含量较高，在骨骼肌中Cu，Zn－SOD的含量较低。以红细胞为例，几种动物红细胞中Cu，Zn－SOD活性的大小，依次为兔（316u/mL）＞牛（286u/mL）＞绵羊（284u/mL）＞猪（200u/mL）＞人（155u/mL）＞鸽（100u/mL）＞鸡（71u/mL）。

Cu，Zn－SOD是研究的热点，对高原型藏系绵羊血浆中Cu，Zn－SOD的研究发现：Cu含量高，则Cu，Zn－SOD活性强，且羊血浆Cu，Zn－SOD活性暖季显著高于冷季。从新疆绵羊血分离纯化得到的Cu，Zn－SOD，其等电点为8．5，最大紫外吸收峰为259nm，该酶的比活为5　500　u/mg（黄嘌呤氧化酶法）。Tarhan等报道纯化的绵羊Cu，Zn－SOD对氰化物，过氧化氢敏感，最适pH为9．4，最适温度为30℃，在pH中性条件下有较高的热稳定性。

有人长期用酒精喂饲小鼠，研究Mn－SOD在慢性酒精中毒的氧化损伤中所起的作用；同时把小鼠分组，分别给予不同剂量的维生素E。结果发现：所有各组的Mn－SOD基因表达都升高，Mn－SOD的mRNA含量增高，但Mn－SOD活性却只有在维生素E缺乏的组中才显著升高。这些现象提示了氧化应激能够引起Mn－SOD基因表达的升高，此机制在抗氧自由基损伤中起着基础作用，也说明Mn－SOD的生物活性在维生素E充足时受到抑制。

在新生大鼠肺泡巨噬细胞中，其Mn－SOD活性及含量随着氧压（亚致死量）的升高而升高，用肺腺癌细胞系研究证实，巯基还原剂使细胞中Mn－SOD的酶活性及mRNA水平增高。百草枯（paraquat）可诱导大肠杆菌中Mn－SOD的产生。Krall研究了百草枯对人工培养哺乳动物细胞的毒性作用，认为百草枯进入细胞后，经还原作用，提供电子给分子氧产生自由基，从而诱导Mn－SOD产生，表现为酶活性及酶含量升高。

在哺乳动物体内存在两种类型的含Cu和Zn的SOD。一种是细胞内存在形式，称为Cu，Zn－SOD；另一种是细胞外存在形式，称为细胞外Cu，Zn－SOD（简称EC－SOD），两者在催化歧化反应时有相同的速率和相似的动力学参数。

EC－SOD最初是Marklund等在动物血浆中发现的SOD同工酶，因而得名，是细胞外液中的主要SOD同工酶。EC－SOD是一种分泌性糖蛋白，由四个相同的亚基组成，并在每个亚基的C端有一串带正电的氨基酸，使其对肝素和硫酸乙酰肝素有很强的亲和力。EC－SOD结构不同，其与肝素结合的能力也有较大差异。根据其与肝素结合的强弱，可将EC－SOD分为3类：一类与肝素没有亲和力（A型），A型EC－SOD含有相同的四聚体，所有亚基的肝素结合域均被去除；第二类与肝素有弱亲和力（B型），B型EC－SOD含有杂合的EC－SOD四聚体，某些含有肝素结合域，某些肝素结合域已被去除；第三类与肝素有强亲和力（C型），C型EC－SOD中四聚体的亚基含有与肝素发生结合作用的结构域（CCCC）。大部分动物组织中的EC－SOD是以第三类形式存在，但小鼠中EC－SOD只以第二和第三类形式存在。正是由于与细胞表面和胞外基质中肝素蛋白聚糖的作用，EC－SOD才能够定位于细胞表面和胞外基质。组织中的EC－SOD主要存在于细胞外液和结缔组织细胞外基质中及细胞表面，占体内全部EC－SOD的90%～99%。

EC－SOD主要存在于组织的胞外基质和细胞表面，不同物种，及同一物种不同组织间EC－SOD的含量存在较大差异。如动物血管中EC－SOD的含量就存在较大差异，人、牛、猪、鼠和狗血管中EC－SOD含量依次逐渐降低。但Cu，Zn－SOD物种间差异不大。这也反映出超氧阴离子在不同物种间引起的血管病理改变有所不同。

通过对蛋白质和mRNA的检测，发现小鼠肺组织中EC－SOD的含量最多，白色脂肪组织每毫克含EC－SOD的量与肺组织相当。肾脏mRNA的表达量最多，仅次于肾脏的是肺组织、白色脂肪、肾上腺、褐色脂肪和睾丸组织；心脏和大脑mRNA表达较少。消化器官和骨骼肌没检测出mRNA的表达。免疫组织化学的检测表明，EC－SOD主要存在于与外界连通的器官和动脉血管壁，肾脏皮质管状细胞的胞液也含有大量EC－SOD。

虽然EC－SOD存在于很多动物的组织器官中，但其含量一般都很少。小鼠的肺是目前发现的含EC－SOD最多的组织，因此分离纯化EC－SOD大多用小鼠的肺作为原料来源。