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| 中科院揭示铝对人体生物毒性新分子机制 |
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作者： 转载自： 发布日期：2014-7-24
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上世纪90年代，有研究证实铝对人体有害，长期摄入可能导致老年痴呆症等神经系统疾病，甚至影响儿童的生长、发育和智力。但铝如何与蛋白作用导致生物毒性的分子机理尚不清楚。
上海应物所研究员宋波、高兴宇、方海平等，根据铝具有的离子键和共价键共存化学特性，提出铝离子能与神经退行性疾病相关的蛋白骨架上的氮原子、氧原子同时形成化学键，导致环状结构，进而破坏蛋白二级结构，使蛋白产生不可逆的变性和积聚。
研究人员以PGK蛋白为例，通过同步辐射能谱、X射线光电子谱（XPS）、圆二色谱（CD）、核磁共振谱（NMR）等实验证明了该推断：CD实验显示，铝离子可使PGK蛋白产生不可逆变性、积聚；同步辐射能谱和XPS实验表明，蛋白积聚物上的铝离子被显著还原，与理论计算得到的铝离子性质相一致；NMR实验显示，积聚物的蛋白骨架上存在氮原子与铝离子的共价键。
专家认为，铝离子与蛋白结合、在蛋白骨架上诱导的环状结构，作为一种新的作用形式，为理解金属离子与生物分子的作用机理提供了新视角，也对揭示大脑相关疾病的分子机制有重要意义。
宋波表示，该研究成果有望在相关疾病的预防、药物设计以及生物纳米技术、环境治理等领域得到广泛应用。
铝是地壳中含量最多的金属元素。20世纪70年代以前,人们错误地认为铝不经胃肠道吸收所以铝盐被广泛用于食品加工的添加剂、水处理剂、药物金属铝广泛用于制作餐饮具、食品包装物等多量的铝随食品、饮水、药物进入人体。
随着科技的发展,人们逐渐发现铝还有生物毒性效应。人体摄入过多的铝,在体内蓄积后扰乱中枢神经的活动,引起消化系统功能紊乱,妨碍正常的钙、磷代谢,抑制机体内的抗氧化系统,引起多种疾病。
世界卫生组织和联合国粮农组织早于1989年正式将铝确定为食品污染物而加以控制。但目前,在我国对食品铝污染仍未得到足够重视。大量铝盐仍被用于食品添加剂、水处理剂、药物铝制餐饮具仍广泛用于日常生活。相当多资料报道我国国民摄入铝量明显高于发达国家。 |
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