在细胞中，需要一些氧化剂
在我们体内，高水平的活性氧会破坏蛋白质，导致糖尿病并发症和许多其他疾病。但一些研究表明，这些活性氧(ROS)分子有时有助于维持健康——乔斯林糖尿病中心的研究人员的一项惊人发现推动了这一发现。
在医学博士、乔斯林糖尿病中心胰岛细胞和再生生物学副研究主任兼联合负责人、哈佛医学院遗传学教授Keith Blackwell的带领下，科学家们研究了一种在内质网(ER)外膜上被称为IRE-1的蛋白质，内质网是细胞内合成胰岛素等蛋白质的“细胞器”。IRE-1守卫着ER，当这些合成的蛋白质错误折叠时触发警报，从而使细胞采取正确的测量。
乔斯林大学的科学家们发现，这种膜蛋白也可以与内质网周围的ROS分子发生反应，启动抗氧化反应，增强细胞对压力的抵抗力。
“看到相同的分子传感器做两种不同的事情是令人惊讶的，就像烟雾/一氧化碳警报组合，”布莱克威尔博士说，他是今天发表在《美国科学院学报》上的一篇论文的资深作者分子细胞哈佛大学医学院遗传学教授。“ER中错误折叠蛋白质的主要传感器原来是ROS的主要传感器，作用于完全不同的分子途径，具有完全不同的功能。”
布莱克威尔博士说，这一发现强调了需要把ROS分子不仅仅视为蛋白质破坏机器，而是视为细胞通路链中的一环。
他说:“很明显，高水平的ROS分子会破坏蛋白质，促进衰老和恶化疾病状态。”“但在过去的几年里，越来越多的证据表明，也有ROS分子在生理上是正常的，并充当正常的细胞信号。”
乔斯林的研究小组首先在简单线虫线虫的细胞中研究IRE-1，然后在人类细胞中研究，其中分子途径的工作方式基本上是相同的。
“IRE-1确实有两面，”布莱克威尔博士说。“一方面，它能感知内质网内错误折叠的蛋白质，并启动一种被称为未折叠蛋白质反应(UPR)的纠正机制。另一方面，当IRE-1从内质网外的ROS分子获得信号时，它会关闭UPR反应，并开启抗氧化反应。同样令人惊讶的是，这种功能开关是由一个氧分子介导的，它附着在ire -1中一个非常关键的地方的一个氨基酸上，这种相对微妙的变化具有巨大的影响。”
长期以来，人们一直在研究这种蛋白质在许多疾病中ER健康中的作用，现在也可以分析它在ROS途径中的作用。
正如布莱克威尔博士所指出的，高水平的ROS分子与糖尿病的并发症．他认为，这些分子可能不仅会灾难性地破坏蛋白质，还会阻碍正常的基因调控途径，从而恶化并发症。
IRE-1在糖尿病中的另一个潜在关键作用出现在胰腺β细胞中。这些细胞在内质网中合成胰岛素，如果内质网在试图处理胰岛素抵抗或1型糖尿病自身免疫攻击时产生高水平的激素，则可能处于压力之下。布莱克威尔博士说:“β细胞会依赖IRE-1来保护ER，这可能会对抗氧化防御产生负面影响。”
他的实验室正在深入研究IRE-1的ROS和ER通路，并研究如何最终靶向它们来改善治疗。在他们的工作中，研究人员正在研究ROS如何影响暴露于升高的葡萄糖水平或其他刺激下的细胞的基因调节反应。
正如布莱克威尔博士所指出的，乔斯林大学的研究也为那些希望通过服用抗氧化剂来保护自己免受ROS损害的人敲响了警钟。
他说:“在临床试验中，抗氧化剂疗法几乎失败了，原因还不完全清楚。”“但盲目地摄入大剂量的抗氧化剂可能不是最好的主意，因为虽然你的目的是保护自己免受伤害，但你也可能会干扰正常的ROS信号，而这些信号是有益和重要的。”
