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Anonymous asked in 家居與園藝維修 · 2 decades ago

一般喝酒後,會影響血中酒精濃度含量的原因有哪些?

一般喝酒後,會影響血中酒精濃度含量的原因有哪些?

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  • 2 decades ago
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     酒精在人體內分解,90-95% 以上經由氧化途徑,包括醇脫氫酶 (alcohol dehydrogenase,簡稱ADH)、細胞色素 (cytochrome P450s,尤其是P450IIE1)、過氧化酶 (catalase) 和醛脫氫酶 (aldehyde dehydrogenase,簡稱ALDH),其中以醇脫氫酶和醛脫氫酶途徑為主(5-8)。ADH和ALDH均呈複雜的酶族 (family),其對偶同功酶具種族差異。

      人類醇脫氫酶族有6個基因,位於4號染色體q22-24區,依酶的結構和催化特性區分為四類 (class)(6,7)。第一類屬低Km (乙醇的Km值<5 mM),包括 α-ADH、β-ADH、γ-ADH;第二類屬高Km,有 π-ADH (34 mM);第三類 χ-ADH (>3 M),因其 Km 值過高而無法有效參與乙醇在體內的代謝;第四類 µ-ADH亦屬高Km (29 mM)。ADH族中,不同類彼此間的胺基酸序列相同性達60%,同一類的同功酶則超過90%。第一類的 β-ADH和 γ-ADH有對偶同功酶,其基因表現序列中1個 (β-ADH) 或2個 (γ-ADH) 核酶酸不同,分別造成1或2個胺基酸的差異。 β1-ADH和 β2-ADH分別主要存在於西方白人和東方中國、日本、韓國人族群,β3-ADH僅在非洲黑人族群發現。東方人和黑人族群以 γ1-ADH為主要的對偶同功酶,西方白人族群中γ1-ADH和γ2-ADH的分佈頻數相近。β2-ADH和β3-ADH對乙醇氧化的最大催化速度 (Vmax) 分別是β1-ADH的44倍和35倍,γ1-ADH是γ2-ADH的2.5倍,所以他們均屬高Vmax對偶同功酶。

    我們過去最先鑑定並純化東方人肝中4種含β2 次單元的同功酶,發現同雙元分子β2β2的高Vmax歸因於其催化反應的限速步驟在E-NADH的解離,而與輔酶的焦磷酸基結合的47位置在β1β1的強鹼精胺酸被β2β2的弱鹼組織胺酸所取代的緣故(9-11)。我們第一個報告從人胃黏膜發現一新類的ADH,命名為 μ-ADH(12)。根據人類ADH族成員對乙醇的催化機制及動力學常數特性,我們對其分類從代謝角度作一功能性詮釋(7)。為避免文獻不同物種ADH族成員的名稱不一致造成混淆,也便於作物種間ADH結構及功能比對,1999年筆者和八位國際醇脫氫酶領域知名學者推薦一個適用於所有脊椎動物ADH族的新命名系統(13)。

      人類醛脫氫酶巨族 (superfamily) 至少有12個基因,其間的胺基酸序列相同性約在15% 和80% 之間,他們的基質專一性差異甚大。乙醛作為基質的ALDH1 (Km值33 μM) 和ALDH2 (0.20 μM) 屬低Km類,ALDH3 (75 mM) 則屬高Km 類(14)。東方人族群約50% 具ALDH2*2變異型對偶基因,它位於12號染色體q24的位置,在表現序列12有一點突變,造成487位置麩胺酸換成離胺酸,導致酶失去活性(8)。ALDH2*2 在人類其他族群尚未發現,所以是東方人特有的對偶基因。我們最先報告在人胃黏膜表現的ALDH3的基質專一性迥異於ALDH1和ALDH2(15,16),所作胺基酸定序的結果顯示ALDH3和 χ-ADH同屬固定型 (constant type),和ADH族及ALDH族中屬變異型(variable type)的其他成員不同(17,18)。

      酒精的藥理作用受到器官或組織細胞內的乙醇與乙醛濃度影響,此亦和它們在血液內的濃度相關。為探討此深具臨床醫學涵義的問題,我們作過系列研究,企圖將酒精作用之標靶器官(target organ)肝、口腔、食道、胃、腸及肺的ADH和ALDH同功酶型、對偶基因表現型和酶活性作一關聯分析(19-25)。我們發現高Km及高Vmax的第四類 μ-ADH僅在人的上消化道黏膜大量表現,而低Km的ALDH2在上下消化道黏膜幾乎不表現。我們提出在酒精代謝過程中,這會造成細胞內乙醛堆積,乙醛為已知的致癌劑,因此可部分解釋為何酒癮患者較易罹患口腔癌、食道癌或大腸癌(21-23)。乙醇在人肝氧化及對新陳代謝的影響參見圖一。乙醛的生理和病理效應參見圖二。

     

      飲酒後,乙醇在胃和小腸吸收,經門靜脈輸入肝,在此段尚未進入周邊血液循環之前的代謝稱為酒精初越代謝 (first-pass metabolism,簡稱FPM)。FPM的多寡會影響酒精的生體可用率 (bioavailability),因此關係到酒醉駕車及酒精的器官傷害。這個課題近年引起研究熱潮,並對FPM主要發生的部位何在及有無性別差異爭議不斷。我們所作人ADH族組織分佈的研究顯示,酒精的FPM主要發生在肝,胃的參與甚微,且胃黏膜ADH和ALDH均無年齡或性別差異存在(24-26)。由於乙醇在人體內排除可達Michaelis-Menten飽和動力學,依據我們所作ADH族成員的基質飽和及基質抑制實驗並應用所推導的動力方程式作模擬,結果顯示高Km的肝 π-ADH和胃 μ-ADH能有效參與FPM(26,27)。

      酗酒的母親可能生出額面畸形、智力障礙的胎兒,稱為酒精胎兒症候群 (fetal alcohol syndrome,簡稱FAS)。FAS對西方國家造成沉重的醫療支出和社會負擔,所以成為重要的研究課題,惟其致病的分子機制迄今未明。我們所作的研究顯示,人ADH族第一、二、四類成員可催化維甲醇 (retinol) 的氧化,乙醇對維甲醇呈競爭型抑制,抑制常數值在37 μM和11 mM之間。我們所作動力方程式模擬,顯示在社交飲酒血液所達的乙醇濃度範圍即可有效抑制維甲醇氧化。此氧化步驟決定維甲酸 (retinoic acid) 生合成的速率,乙醇的抑制可能降低細胞內維甲酸的濃度(27)。維甲酸是脊椎動物表皮細胞分化和胚胎發育的重要調控因子,因此我們提出假說,推測由於維甲酸在細胞內的平衡(homeostasis)受到乙醇阻斷,導致發生酒精胎兒症候群及酒精引發的皮膚病變和上下消化道癌(27)。

    因為有些圖解無法貼上,你可以到網站上看一看

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