Paraoxonase-1的相關性研究

　　PON-1 gene 的活化須靠PPAR-γ，PPAR-γ可促進肝臟合成與釋放PON-1酶；當PON-1與冠狀動脈疾病有密切關係。 　　Circulation期刊指出：吸煙者體內的抗氧化酵素(Paraoxonase) (PON)濃度比未吸煙或戒煙者為低；研究中更發現，戒煙兩年後，體內PON濃度可降至和從未吸煙者體內PON濃度差不多。那麼PON究竟是何種物質呢？

　　在瞭解PON究竟是何種物質前，首先我們談談“自由基”的概念。自由基是「原子、分子、或離子帶有一個單獨不成對電子的物質」，雖然在人體內任何部位皆可產生，但粒腺體(Mitochondrial)是產生自由基的主要場所；自由基較活潑，不穩定，具有搶奪電子能力，使自己變得穩定結構，但另一方面，被搶走電子的物質就變得不穩定，會再搶奪其他物質的電子，因此，這些被搶奪物質的穩定性就被破壞。就因為如此，醫學界對疾病發生和老化過程的研究中，提出「自由基－抗氧化物質」理論，探討人體的老化和疾病，甚至癌症的罪魁禍首歸罪於自由基過多的產生。所幸，上帝在造人類時給了我們一套抗氧化系統，可自行製造抗氧化酶，經由氧化還原作用，將過氧化物轉換為毒性較低或無害的物質，以對抗和預防自由基的危害。

　　今以巴拉松酶(Paraoxonase，PON)當作抗氧化物質為例。此酶早在1950年代就已開始研究，它可水解血中有機磷農藥巴拉松(Paraoxonases are a group of enzymes involved in the hydrolysis of organophosphates)。陸續研究發現，PON基因位於人類第七號染色體長臂上(The gene is found in a cluster of three related paraoxonase genes at 7q21.3)，是多基因家族的一員，包括PON-1、 PON-2、PON-3等基因(There are 3 known genotypic forms of paraoxonases. They are coded for by the PON set of genes – PON1, PON2 and PON3 – located on the long arm of chromosome 7)，可編碼出PON-1、PON-2、PON-3 相應蛋白質。PON-1 gene 的活化須靠PPAR-γ，後者可促進肝臟合成與釋放PON-1酶(The PON-1 gene is activated by PPAR-γ, which increases synthesis and release of paraoxonase- 1 enzyme from the liver)；PON-1活性在嬰兒時期濃度極少，研究發現7歲兒童血中PON-1濃度是嬰兒的3.5倍(PON-1 activity is low in infants compared to adults. A study of Mexican-American children showed that PON1 activity increased 3.5 times between birth and age seven)。

　　對於PON-1酶異常對人體帶來的危害由以下的研究結果便可窺知一二。一項小鼠研究顯示，若將PON-1gene剔除後，小鼠對有機磷農藥毒性則無法抵擋；但若將PON-1酶注射到小鼠體內，則可恢復代謝有機磷農藥的能力。另外，研究發現PON-1酶與HDL在結構上關係密切，當剔除小鼠PON-1基因後，由於PON-1無法表達出來，血中HDL則失去抗氧化能力，再經餵食高脂飲食後，小鼠動脈硬化的情況比對照組更加嚴重；若將人類PON-1gene重新轉植到這些小鼠體內後，動脈硬化的程度降低。更深入研究指出，在基因5-上游(-108C/T)變異可影響PON-1 gene表達，以及PON-1在蛋白質位置192上胺基酸變異(Q192R)會影響PON-1酶催化效能。上述種種研究，我們可以得知，PON-1相關物質的異常和罹患冠狀動脈疾病有著不可切割的相關性。由於PON-1對抗動脈硬化及抗發炎反應的真正機制還不清楚，日後清楚了解其機制後，相信PON-1將可發展為一個篩檢心血管疾病危險因子的生物標記便指日可待。

　　目前對於PON-1、PON-2、PON-3功能有以下的認識：

PON-1	在肝中合成，與 HDL 結合，由 HDL 運送，可預防 LDL 被氧化，可被血中氧化態 LDL 所調節(PON1 is synthesized in the liver and transported along with HDL in the plasma. It functions as an antioxidant ; it prevents the oxidation of LDL . Its serum concentration is influenced by inflammatory changes and the levels of serum oxidised-LDL)
PON-2	是一種在細胞內無所不再的蛋白質，具有抗氧化功能(PON2 is a ubiquitously expressed intracellular protein that can protect cells against oxidative damage)
PON-3	活性與 PON-1 類似，但不同的是，PON-3 具有特異性與不被氧化態 LDL 調節(PON3 is similar to PON1 in activity but differs from it in substrate specificity. Additionally, it is not regulated by inflammation and levels of oxidised lipids)

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