红细胞谷胱甘肽的作用及溶血性贫血原因

成熟红细胞每天约利用30 g葡萄糖，其中90％～95％进入糖酵解途径，5％～10％通过磷酸戊糖途径代谢，因此糖酵解是成熟红细胞中糖代谢的主要途径，也是成熟红细胞获得能量的唯一途径。

1.糖酵解途径与2，3-二磷酸甘油酸　糖酵解过程虽然产能不多，但所产生的ATP在红细胞中有着重要的生理意义：①为红细胞膜上钠钾泵的正常活动提供能量；②为红细胞膜上钙泵的正常活动提供能量，使细胞内处于低钙状态，以维持细胞膜的柔韧性；③为谷胱甘肽及NAD+的合成提供能量；④为红细胞膜脂质交换提供能量，以维持细胞膜上脂质的更新；⑤为葡萄糖的活化提供能量。

红细胞中糖酵解过程与其他细胞的显著不同是生成大量的2，3-二磷酸甘油酸（2，3-bisphosphoglycerate，2，3-BPG）。在糖酵解过程中，1，3-二磷酸甘油酸（1，3-BPG）在3-磷酸甘油酸激酶的催化下生成3-磷酸甘油酸。红细胞中存在有二磷酸甘油酸变位酶，可使1，3-BPG分流，生成2，3-BPG，又在2，3-二磷酸甘油酸磷酸酶的作用下生成3-磷酸甘油酸，这条途径称为2，3-BPG旁路（图6-2）。

图6-2　2，3-BPG旁路

正常情况下，1，3-BPG主要是转变成3-磷酸甘油酸沿糖酵解途径代谢，进入2，3-BPG旁路的仅占15％～50％，这是因为2，3-BPG对二磷酸甘油酸变位酶的负反馈作用大于对3-磷酸甘油酸激酶的抑制作用，因而3-磷酸甘油酸激酶的活性高于二磷酸甘油酸变位酶。但是在2，3-BPG旁路中，2，3-二磷酸甘油酸磷酸酶的活性又低于二磷酸甘油酸变位酶，从而使2，3-BPG的生成大于分解，所以，红细胞中2，3-BPG的含量很高。

2，3-BPG生理功能是：①降低血红蛋白与O2的亲和力，促进氧合血蛋白在组织中释放O2；②红细胞中能源的储存形式，它可沿糖酵解途径代谢产生ATP。(www.xing528.com)

2.磷酸戊糖途径与氧化还原系统　红细胞中磷酸戊糖途径的生理意义是提供NADPH，NADPH用于维持谷胱甘肽还原系统的正常功能及高铁血红蛋白的还原。

红细胞中谷胱甘肽的含量较高，而且几乎都是还原型的。GSH具有抗氧化作用，当细胞内生成少量H2O2时，在谷胱甘肽过氧化物酶的催化下，GSH将H2O2还原成H2O，GSH自身则氧化成氧化型谷胱甘肽（GSSG），从而阻止氧化剂对正常细胞结构的氧化。GSSG在谷胱甘肽还原酶的催化下，由来自磷酸戊糖途径的NADPH提供H，再还原成GSH（图6-3）。

图6-3　谷胱甘肽的氧化与还原

因此，GSH可保护含巯基的膜蛋白、酶蛋白免受氧化剂的损害，维持细胞膜的完整性及红细胞的正常功能。6-磷酸葡萄糖脱氢酶缺乏的患者，红细胞内磷酸戊糖途径不能正常进行，NADPH生成减少，使GSSG不能还原成GSH，红细胞中GSH含量降低。当这种患者吃了生蚕豆或服用了伯氨喹、磺胺等药物，体内氧化剂产生增加，红细胞中没有足够的GSH阻止氧化剂对细胞膜的损害，引起溶血性贫血。

由于氧化作用，红细胞内经常产生少量高铁血红蛋白（MHb），MHb中的铁为三价，不能携带氧。但红细胞内有NADH-MHb还原酶和NADPH-MHb还原酶，催化MHb还原成Hb。此外，维生素C（抗坏血酸）、GSH也能直接还原MHb。由于有MHb还原系统的存在，使红细胞内MHb只占Hb总量的1％～2％。