活性分子的作用和功能

超氧化物歧化酶（super oxide dismutase，SOD）。有铜-锌-SOD、锰-SOD和铁-SOD 3种。超氧化物歧化酶是清除自由基和抗氧化最重要的酶，也是研究自由基生命科学的奠基石。自1968年超氧化物歧化酶被发现以后，生物体内自由基与酶的关系才逐渐得到阐明。

我国研究SOD已有20多年。20年来我国SOD的研究已取得令人瞩目的成就，这主要表现在SOD新品种不断涌现，药用SOD将进入三期临床，理论研究日趋深入，SOD应用研究逐渐趋于成熟等。

1．SOD在人体防御系统中的地位　生命离不开氧，人们时时刻刻在与氧打交道，氧在代谢过程中可产生活性氧。在正常情况下，活性氧不会对细胞构成危害。这是因为生物体内有一个防御系统——抗氧酶体系。它们各尽其能，互相协同，及时清除体内多余的氧自由基。这些酶中最主要的是超氧化物歧化酶，其次，还有谷胱甘肽酶（还原型GSH，氧化型GSSG）、过氧化氢酶（CAT）和含硒的谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-PX）。

人体实验表明，正常人血液中SOD含量为90mg/L，GSH-PX为9mg/L，谷胱甘肽转移酶为1mg/L，可见SOD对人体的重要性。动物实验也证实，不同个体间SOD活力水平差异很小，只有10%左右的标准差。但不同种类间GSH-PX活力水平最大与最小相差50多倍，过氧化氢酶相差100多倍。因此三酶相比，SOD无疑是防御体系中的关键酶。

2．SOD的临床应用　SOD的临床应用，目前国内外主要集中在抗辐射、抗肿瘤、抗衰老及自身免疫性疾病上。随着研究工作的不断深入，应用范围也在不断扩大。但值得注意的是它不是治疗百病的神药，作为药用酶，它只能治疗被过氧化所伤害的有关疾病。所以应该弄清病因，避免盲目性。

目前国内外用SOD治疗的病种有缺血再灌流综合征、氧中毒、辐射损伤、皮肤病、关节炎、类风湿关节炎、烧伤、老年性白内障、家族性肌肉萎缩病等。由于目前使用的SOD均为异源蛋白，且分子质量都大于30 000U。因此人体对其耐受性是应用中极为关键的问题。根据Smith报道，牛血SOD临床应用已有1 300多万人次，而且每次的剂量为4～8mg，大多为关节腔内注射或肌内注射。在丹麦有82人接受6次且每次的剂量为2～8mg的蛛网膜下腔注射，在西班牙也有15位病人接受此治疗，剂量为6.6mg/d，连用5年。所有这些临床试验除个别出现轻微不良反应外，均对牛血SOD有较好的耐受性。但也有报道，在对11 024人的注射观察中，有264例出现轻微的不良反应，占总数的2.3%，出现过敏反应的有62例，占0.6%，但从未出现过敏性休克。Jadot也得出相同结论。说明SOD毒性极低，人对其有较强的耐受性，尽管如此，在使用时仍需谨慎对待。

3．SOD的重组　SOD是毒性和不良反应很小的生物大分子。但作为抗原多次注入体内仍可诱发免疫反应。故最理想的方法是将SOD基因克隆和表达，制出人的SOD（hSOD）。目前，美、日、英、德等国相继开发了SOD基因工程产品，并进行了临床试验。但在所进行的临床试验中，有的证明其有效，有的则无效。根据Jadot的观点，有的SOD进入人体后，由于与体内已有的SOD不同源，因而不能被细胞膜受体所辨认，所以没有活性。因此对重组SOD的研究应持谨慎态度，注意应用领域的扩展。相比之下，我国刚起步，差距甚大。

4．避免盲目应用　我国对SOD虽有不少应用研究，但不少工作科学依据仍不够充分，不少应用相应的理论研究仍是空白。甚至有人提出有两种SOD，一种是大分子SOD，另一种是小分子SOD。这种说法是毫无科学根据的。在1992年全国SOD学术会议上建议用类SOD活性样物质（简称类SOD），来说明有SOD活性的其他物质。

还有一个问题是SOD活性的检测问题。现在SOD活性的测定方法很多，由于方法不统一，所测定的结果很难比较。即使是用同样的方法，由于条件的改变，结果也不一致。在SOD的汕头会议中，专门讨论了这一问题。认为应统一方法，并在测定中采用同一对照物。

总之，在SOD实际应用中除了补充有关的实验数据外，更应对相关理论问题进行研究，阐明机制。只有这样才能使我国现有的应用研究持久深入，才有可能把我国SOD的应用研究提高到国际水平。

5．含有SOD的营养保健食品　目前国内外的很多营养保健食品都与天然抗氧化剂SOD有关。例如，北京和上海的几家化妆品厂家与食品厂家都在生产SOD化妆品、SOD牙膏、SOD保健酒、SOD牛奶、SOD糖果、SOD口服液及其他保健食品。问题是这些化妆品与保健食品是否真正有效？首先，SOD是一种酶，一般酶是不太稳定的，从生产出成品到消费者手中，有时周转需要1年多时间，经过这样长的时间其活性是否会减少甚至无效？此外，为保证消费者健康，商品出厂前需要消毒，加热消毒是否会破坏酶的活性？还有口服SOD需要经过人体的消化系统，在胃酸与消化酶的作用下，SOD是否会被破坏？令人惊奇的是SOD这种酶非常稳定，放置较长时间活性也没有什么降低；加热对它的破坏性也不大；在类似的胃液环境中（如放置在盐酸溶液中较长时间），其活性也未显著降低；与消化酶类（如与溶菌酶或胰酶混合在一起），其酶活性也未被破坏。因此，SOD可以口服或做成保健食品。如果先做成饮料，再添加SOD，可减少对SOD破坏的机会。其次，SOD可以先经滤膜超滤以去除微生物，然后在无菌条件下，添加到饮料或食品之中，这样既消毒又可以不损伤SOD的活性。

SOD的分子质量不大也不小，以人血中的铜-锌-SOD为例，其分子质量约为32 000U，内含18种氨基酸，这样大的分子质量不易透过生物膜而发生作用。但SOD中真正有活性的，是在咪唑桥联附近的铜配位化合物，其分子质量只有100U左右。因此如何利用配位化学的知识，合成真正具有SOD活性的小分子化合物，这种化合物既稳定，合成的成本又低，又能进入人体的生物膜发挥作用，是利用SOD清除自由基、防治疾病的理想方向和途径。