韓 顏，江海鵬，巨修練

武漢工程大學(xué)化工與制藥學(xué)院，湖北 武漢 430205

甲醛（formaldehyde，F(xiàn)A）是結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的醛類(lèi)分子，其化學(xué)性質(zhì)活潑，具有一定的毒性。甲醛及含甲醛的有機(jī)物被廣泛地用于建筑、紡織、家具、醫(yī)療、化工和制藥等行業(yè)［1］。大量報(bào)道顯示，含甲醛的化合物在給人類(lèi)生活帶來(lái)便利的同時(shí)，釋放在環(huán)境中的甲醛對(duì)人類(lèi)的健康有嚴(yán)重的影響。

近年來(lái)，對(duì)于存在于機(jī)體細(xì)胞內(nèi)的內(nèi)源性甲醛的研究逐漸受到學(xué)術(shù)界的關(guān)注［2］。研究表明，機(jī)體能夠通過(guò)生理生化反應(yīng)，代謝反應(yīng)產(chǎn)生甲醛，它是重要的中間代謝產(chǎn)物（因此被稱(chēng)為內(nèi)源性甲醛）。通常情況下，機(jī)體中的內(nèi)源性甲醛維持在一個(gè)生理濃度水平、相對(duì)安全的范圍。

在地球進(jìn)化的初期，空氣主要由NO，O2，CO，H2，N2和CH4等氣體組成。然而，甲醛是在地球進(jìn)化過(guò)程中，最先通過(guò)地球原始大氣中的光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的C，H，O 有機(jī)物［3-4］，而甲烷（CH4）的光化學(xué)氧化是地球大氣中甲醛（HCHO）的主要來(lái)源［5］。在地球進(jìn)化早期，甲醛作為原始分子參與三羧酸循環(huán)，從而進(jìn)入機(jī)體［4］。因此，甲醛廣泛存在于各層次生物的生化、代謝過(guò)程中［6］。甲醛作為原始分子參與三羧酸循環(huán)的化合物轉(zhuǎn)化過(guò)程，如圖1所示［6］。

圖1 甲醛參與三羧酸循環(huán)示意圖Fig.1 Schematic drawing of tricarboxylic acid cycle involved of formaldehyde［5］

1 內(nèi)源性甲醛的產(chǎn)生及其代謝途徑

內(nèi)源性甲醛作為人體、動(dòng)植物及微生物內(nèi)重要的中間代謝產(chǎn)物，具有一定的生物學(xué)活性和作用，既可以通過(guò) DNA（deoxyribonucleic acid，脫氧核糖核酸）和RNA（ribonucleic acid，核糖核酸）等大分子或小分子物質(zhì)脫甲基得到，也可以由還原糖、醛類(lèi)、脂類(lèi)等代謝產(chǎn)生，或者被氧化成甲酸后再分解為二氧化碳和水呼出體外［7-8］（見(jiàn)圖2）。

1.1 動(dòng)物及人體內(nèi)源性甲醛的產(chǎn)生途徑及代謝

甲醛存在于人和動(dòng)物系統(tǒng)組織的所有細(xì)胞內(nèi)，具有極強(qiáng)的生物活性。Tulpule等［9］發(fā)現(xiàn)，機(jī)體主要通過(guò)酶促與非酶促反應(yīng)產(chǎn)生內(nèi)源性甲醛。甲醛與蛋白質(zhì)結(jié)合后，在體內(nèi)有三種存在形式：游離態(tài)、可逆結(jié)合態(tài)和不可逆結(jié)合態(tài)［10-11］。根據(jù)研究顯示，三種形態(tài)的甲醛在不同的生物體內(nèi)有著不同的比例。其中，游離態(tài)甲醛對(duì)機(jī)體的危害最顯著，如記憶、注意、神經(jīng)行為功能［12］等方面的傷害。內(nèi)源性甲醛一般是由以下幾種途徑產(chǎn)生的：

1.1.1 氨基脲敏感胺類(lèi)氧化酶催化的酶促反應(yīng)

圖2 內(nèi)源性甲醛的主要形成及代謝途徑Fig.2 The main pathway of generation and metabolism of endogenous formaldehyde［7］

一些胺類(lèi)［13］（甲胺、組胺、多胺等）在氨基脲敏感性胺氧化酶（amino urea sensitive amine oxidase，SSAO）的作用下經(jīng)過(guò)氧化脫氨降解后產(chǎn)生甲醛［14］。無(wú)論是在機(jī)體內(nèi)部還是在外部，甲胺都能在SSAO的催化下脫氨基生成甲醛，同時(shí)產(chǎn)生H2O2和氨，其反應(yīng)為：CH3NH2+O2+H2O=HCHO+H2O2+NH3［15-16］。SSAO能影響內(nèi)源性和外源性芳香族和脂肪族單胺的代謝，產(chǎn)生具有潛在細(xì)胞毒性的甲醛［17-18］。

1.1.2 核酸（DNA和RNA）甲基化和脫甲基 內(nèi)源甲醛參與DNA和RNA的甲基化與脫甲基化，并且是核酸甲基化修飾過(guò)程中不可缺少的小分子化合物［19-20］。DNA甲基化是最主要的表觀遺傳修飾之一，也是哺乳動(dòng)物DNA自然的化學(xué)修飾之一，生物體在DNA甲基轉(zhuǎn)移酶的催化作用下，以S-腺苷甲硫氨酸（S-adenosylmethionine，SAM）分子為甲基供體，把甲基基團(tuán)轉(zhuǎn)移至胞嘧啶的C-5位從而形成5-甲基胞嘧啶（5mC）和S-腺苷高半胱氨酸（S-ade?nosylhomocysteine，SAH）［19］。甲醛是合成 SAM 甲基的供體。甲醛可能通過(guò)單碳池參與四氫葉酸的循環(huán)從而參與DNA的甲基化過(guò)程［21］（見(jiàn)圖3）。另一方面DNA的去甲基化也發(fā)揮著不可或缺的調(diào)節(jié)功能，DNA脫甲基的過(guò)程也會(huì)釋放出甲醛分子［22］（圖4）。甲醛也是RNA甲基化修飾的供體。真核生物RNA的腺嘌呤的N-6位上的甲基化N6-meth?yladenosine，m6A）是高等生物mRNA上含量最為豐富的修飾［23］。脫甲基酶FTO（fat mass and obesi?ty-associated）和 ALKBH5（Homo sapiens alkaB，alkylation repair homolog 3）都屬于非血紅素Fe（II）/α-酮戊二酸依賴(lài)的雙加氧酶的保守AlkB家族［24-25］，在FTO和ALKBH5的催化下，6-甲基腺嘌呤脫甲基生成甲醛［22］（見(jiàn)圖5）。

圖3 甲醛通過(guò)葉酸循環(huán)參與甲基化過(guò)程Fig.3 Formaldehyde is involved in a process of methylation through folic acid circulation［21］

圖4 甲醛的產(chǎn)生與5-甲基胞嘧啶（DNA）脫甲基的可能途徑Fig.4 Yield of formaldehyde from a potential demethylation pathway for the 5mC of DNA［22］

圖5 甲醛的產(chǎn)生與6-甲基腺嘌呤（RNA）脫甲基的可能途徑Fig.5 Yield of formaldehyde from a potential demethylation pathway for the m6A of RNA［22］

1.1.3 組蛋白甲基化和脫甲基化 甲醛作為組蛋白甲基化和脫甲基化過(guò)程的小分子，在甲基轉(zhuǎn)移的過(guò)程中起到了不可或缺的作用。一方面甲醛參與“一碳循環(huán)”并為S-腺苷蛋氨酸（S-adenosylmethi?onine，SAM）提供甲基。另一方面，組蛋白在脫甲基酶的作用下脫甲基，釋放出的甲醛分子重新參與“一碳循環(huán)”［25］（見(jiàn)圖6）。

圖6 組蛋白甲基化/脫甲基化和一碳循環(huán)Fig.6 Histone methylation/demethylation and one carbon circle［23］

1.1.4 細(xì)胞膜的膜脂過(guò)氧化 膜脂過(guò)氧化是另一種產(chǎn)生甲醛的途徑，甲醛是該過(guò)程產(chǎn)生的標(biāo)志性產(chǎn)物之一［26］。同時(shí)，過(guò)量的甲醛又能促進(jìn)膜的脂質(zhì)過(guò)氧化［27-28］。

1.1.5 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中脫甲基化酶催化的酶促反應(yīng) 哺乳動(dòng)物肝細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的香草酸-O-脫甲基酶可以催化還原類(lèi)香草素酸轉(zhuǎn)化成甲醛［29-30］。在細(xì)菌中，類(lèi)香草素酸脫甲基化過(guò)程也會(huì)產(chǎn)生甲醛［31-32］。因此，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)被認(rèn)為是產(chǎn)生甲醛的細(xì)胞器之一［33］。

1.1.6 線(xiàn)粒體細(xì)胞色素c-P450酶氧化途徑 外源性化合物如一些常見(jiàn)的環(huán)境污染物在5，10-N-亞甲基四氫葉酸的復(fù)雜作用下，被轉(zhuǎn)化為甲醛［34］。某些抗癌藥，如維生素K3，亞硝基二甲胺［35］等也可以在肝臟細(xì)胞線(xiàn)粒體內(nèi)膜上的細(xì)胞色素c-P450的氧化下生成甲醛。

機(jī)體主要通過(guò)酶促途徑降解甲醛，降解甲醛的酶主要有三種：乙醇脫氫酶Ⅰ（alcohol dehydro?genase，ADH1），乙醇脫氫酶Ⅲ（alcohol dehydroge?naseⅢ，ADH3）和醛類(lèi)脫氫酶Ⅱ（aldehyde dehydro?genase Ⅱ，ALDH2）［35］。其中，乙醇脫氫酶 III，又名甲醛脫氫酶（formaldehyde dehydrogenase，F(xiàn)DH），降解甲醛的活性較高［36］。除了以上三種酶外，S-甲基谷胱甘肽脫氫酶、過(guò)氧化氫酶等也能夠降解甲醛［37］。

ADH1分布于海馬結(jié)構(gòu)的錐體和粒細(xì)胞、大腦皮層、腦的血管上皮組織等［38］。ALDH2在細(xì)胞中主要位于線(xiàn)粒體內(nèi)［39］，是活性最強(qiáng)的醛脫氫酶，并廣泛分布于機(jī)體內(nèi)臟和器官如心、肝、肺、胰臟等［40］。ADH3存在于多種組織器官中，且被看做是一種看家基因，保守性較高［41］，其活性表達(dá)因不同組織而有差異［42］。在醇脫氫酶中，ADH3是唯一一個(gè)能在人腦皮層、小腦和中腦中同時(shí)表達(dá)的酶；分布在大腦組織和小腦的浦肯野細(xì)胞的樹(shù)突和胞漿內(nèi)，具有很高活性；能維持腦的細(xì)胞環(huán)境，保護(hù)大腦受到氧化損傷，防止大腦退行性過(guò)程［43］。

1.2 甲醛對(duì)人體組織的損害及引發(fā)的疾病

內(nèi)源性甲醛是人體內(nèi)重要的化學(xué)物質(zhì)，為動(dòng)物及人體的生理化學(xué)反應(yīng)提供重要的一碳單元。但是，在病理及外界不良因素影響下，機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生的過(guò)量甲醛會(huì)對(duì)組織及細(xì)胞造成損傷，從而導(dǎo)致一些疾病的發(fā)生及發(fā)展。

1.2.1 內(nèi)源性甲醛與神經(jīng)退行性疾病 人體內(nèi)源性甲醛的過(guò)量蓄積可能是神經(jīng)退行性疾病如阿爾茲海默病、帕金森疾病發(fā)病的重要誘因。乙酰膽堿（Ach）、單胺類(lèi)神經(jīng)遞質(zhì)、氨基酸類(lèi)神經(jīng)遞質(zhì)、中樞組胺這幾種重要的神經(jīng)遞質(zhì)的含量與人的學(xué)習(xí)認(rèn)知，思維記憶等腦的高級(jí)功能有著密切關(guān)聯(lián)。研究顯示，內(nèi)源性甲醛含量超過(guò)正常水平時(shí)，會(huì)破壞神經(jīng)遞質(zhì)的平衡，導(dǎo)致人腦的高級(jí)功能發(fā)生障礙。另外，有研究表明，某些神經(jīng)退行性疾病也與神經(jīng)元Tau蛋白的錯(cuò)誤折疊和聚集密切相關(guān)［44］。低濃度的甲醛能夠誘導(dǎo)Tau蛋白聚集，形成對(duì)神經(jīng)細(xì)胞具有毒性的聚集物。如果體內(nèi)甲醛濃度超過(guò)正常水平，Tau蛋白會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤折疊，導(dǎo)致神經(jīng)元變性和死亡［45］。

1.2.2 內(nèi)源性甲醛與心腦血管疾病 1）甲醛對(duì)心肌的損傷作用：在人、哺乳動(dòng)物和大多數(shù)脊索動(dòng)物中，細(xì)胞質(zhì)中含結(jié)合銅/鋅的超氧化物歧化酶（Cu/Zn-SOD），線(xiàn)粒體中含有結(jié)合錳的超氧化物歧化酶（Mn-SOD），它們能快速的將超氧化物轉(zhuǎn)化成H2O2，接著過(guò)氧化氫酶將H2O2還原為水。暴露在甲醛環(huán)境中會(huì)使心肌中超氧化物歧化酶的活性降低，從而損傷心肌組織抗氧化系統(tǒng)，對(duì)心肌細(xì)胞及組織產(chǎn)生毒性［46］。2）甲醛對(duì)血管內(nèi)皮的損傷：人體的一些組織，血液及尿液中含有少量的甲胺。實(shí)驗(yàn)研究表明［47］，機(jī)體內(nèi)的甲胺對(duì)人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞是沒(méi)有毒性的。但是，當(dāng)體內(nèi)存在SSAO酶時(shí)，甲胺等胺類(lèi)會(huì)在SSAO酶的催化下氧化脫氨產(chǎn)生內(nèi)源性甲醛損傷內(nèi)皮細(xì)胞。當(dāng)甲醛濃度低于0.1 mmol/L，能促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞增殖，而當(dāng)甲醛濃度介于 1 mmol/L～10 mmol/L，內(nèi)皮細(xì)胞受損凋亡［48］。3）動(dòng)脈粥樣硬化：大量資料顯示除了血管內(nèi)皮功能障礙會(huì)造成動(dòng)脈粥樣硬化，甲醛也是誘發(fā)動(dòng)脈粥樣硬化的潛在因素［49］。除此之外，內(nèi)源性甲醛還會(huì)與核酸、蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)相互作用形成交聯(lián)復(fù)合物，導(dǎo)致血管病變，最終引發(fā)動(dòng)脈粥樣硬化。

另外，人類(lèi)研究表明，慢性吸入甲醛的暴露與眼、鼻、喉及呼吸道癥狀有關(guān)。長(zhǎng)期暴露于甲醛環(huán)境中會(huì)誘發(fā)不同器官的癌變，如人體乳腺、膀胱、子宮、前列腺等［50］。

2 植物中內(nèi)源性甲醛參與的反應(yīng)及代謝

2.1 植物中內(nèi)源性甲醛參與的反應(yīng)

植物中甲醇的氧化代謝會(huì)產(chǎn)生甲醛，這部分甲醛與植物中的蛋白質(zhì)、核酸等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而對(duì)植物細(xì)胞造成傷害。甲醛對(duì)植物產(chǎn)生巨大的毒害作用是由于甲醛能與植物細(xì)胞內(nèi)的超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）結(jié)合，從而使之失去生物活性后再進(jìn)一步破壞植物的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)。植物的細(xì)胞膜一旦受到傷害，細(xì)胞膜的通透性就會(huì)增大，從而影響膜內(nèi)外的物質(zhì)發(fā)生交換，造成離子平衡失調(diào)，生理代謝紊亂，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致細(xì)胞膜解體甚至死亡。另外，有些植物代謝甲醛的能力較強(qiáng)，甲醛會(huì)與這些植物中特定的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氨基酸或者直接變成二氧化碳重新進(jìn)入物質(zhì)循環(huán)。

2.2 植物中內(nèi)源性甲醛的代謝

高等植物的主要C1化合物包括甲醇、甲醛和甲酸，它們的基本代謝途徑［51］如圖7所示。

如同其他生物一樣，很多種類(lèi)的植物也具有吸收和代謝甲醛的能力，但目前對(duì)植物代謝甲醛機(jī)制的研究尚淺，機(jī)制尚不明確，有研究認(rèn)為植物主要通過(guò)以下兩條途徑代謝甲醛：依賴(lài)谷胱甘肽的甲醛代謝途徑：HCHO→S-羥甲基谷胱甘肽→S-甲酰谷胱甘肽→甲酸（HCOOH）→CO2+H2O，依賴(lài)于谷胱甘肽的甲醛脫氫酶是這個(gè)途徑的關(guān)鍵酶［52］。依賴(lài)四氫葉酸的甲醛代謝途徑：HCHO→5，10-CH2-THF→5，10-CH-THF→10-HCO-THF→甲酸（HCOOH）→CO2+H2O［53］，這和微生物中甲醛代謝的異化途徑非常相似［54］。

3 微生物中甲醛的代謝

圖7 高等植物中一碳化合物代謝的基本途徑Fig.7 The basic pathway of one-carbon compounds metabolism in higher plants［51］

在生命的進(jìn)化過(guò)程中，為了能夠適應(yīng)所處的環(huán)境以及能夠很好地生存，微生物體內(nèi)形成了多種甲醛解毒機(jī)制。微生物主要通過(guò)同化和異化途徑降解甲醛［55］。CAT為過(guò)氧化氫酶；FALDH為依賴(lài)于谷胱甘肽的甲醛脫氫酶；FGH為S-甲酰谷胱甘肽水解酶；FDH為甲酸脫氫酶；SYN為10-甲酰-四氫葉酸合成酶；FTD為10-甲酰-四氫葉酸脫甲基酶；MTD/MTC為5，10-亞甲基-四氫葉酸脫氫酶/亞甲基-四氫葉酸環(huán)水解酶；SHMT為絲氨酸羥甲基轉(zhuǎn)移酶；GDC為甘氨酸脫羧酶復(fù)合體；GXS為乙醛酸合成酶；GXDC為乙醛酸脫羧酶；HM-GSH為S-羥甲基谷胱甘肽；Forml-GSH為甲酰谷胱甘肽SMM cycle為S-甲硫氨酸循環(huán)

3.1 甲醛代謝的同化途徑

甲基營(yíng)養(yǎng)型細(xì)菌是代謝甲醛的主要微生物。它既可以通過(guò)同化途徑代謝甲醛，也可以通過(guò)異化途徑降解甲醛，這兩種途徑都有利于甲醛的脫毒。甲醛在微生物中的同化途徑包括主要存在于在原核生物中的絲氨酸途徑和核酮糖單磷酸途徑（RuMP），以及甲基營(yíng)養(yǎng)型酵母菌獨(dú)有的木酮糖單磷酸途徑（XuMP）。

3.1.1 絲氨酸途徑 甲基營(yíng)養(yǎng)型細(xì)菌代謝甲醛的絲氨酸途徑［56］如圖8所示。

3.1.2 核酮糖單磷酸（RuMP）途徑 核酮糖單磷酸途徑是細(xì)菌中普遍的甲醛同化和解毒的原核途徑。RuMp途徑作為一種高效的捕獲游離甲醛的系統(tǒng)，在甲醛濃度相對(duì)較低時(shí)也能發(fā)揮作用［57］。細(xì)菌只有以一碳化合物作為碳源時(shí)，RuMP途徑才作為碳同化途徑起作用。RuMP途徑包括三個(gè)階段［58］（見(jiàn)圖 9）。

3.1.3 甲基營(yíng)養(yǎng)型酵母菌同化甲醛的木酮糖單磷酸（XuMP）途徑 甲基營(yíng)養(yǎng)型酵母菌可以利用甲醇為唯一碳源和能源進(jìn)行生長(zhǎng)代謝。甲醇在酵母細(xì)胞中首先被甲醇氧化酶（AOD）氧化成甲醛［58］（見(jiàn)圖10），一部分甲醛通過(guò)非酶促反應(yīng)分解成CO2，另一部分甲醛則在二羥基丙酮合成酶（DAS）的作用下直接與5-磷酸木酮糖（Xu5P）結(jié)合通過(guò)轉(zhuǎn)酮反應(yīng)生成3-磷酸甘油醛（GAP）和二羥基丙酮（DHA）。

圖8 甲基營(yíng)養(yǎng)菌同化HCHO的絲氨酸途徑Fig.8 Serine pathway for formaldehyde assimilation in Mextorquens AM1［56］

圖9 細(xì)菌同化HCHO的核酮糖單磷酸途徑Fig.9 The RuMP pathway for formaldehyde fixation in bacteria［58］

圖11 依賴(lài)四氫葉酸的甲醛異化途徑Fig.11 Linear pathways of Folate-linked FaDH for formaldehyde oxidation［59］

圖10 甲基營(yíng)養(yǎng)型酵母菌同化HCHO的木酮糖單磷酸途徑Fig.10 The XuMP pathway for formaldehyde fixation in methyl trophic yeast［58］

3.2 甲基營(yíng)養(yǎng)微生物的甲醛代謝異化途徑

甲基營(yíng)養(yǎng)菌代謝甲醛的異化途徑包括：四氫葉酸（tetrahydrofolate，H4F）或四氫甲烷蝶呤（tetra?hy dromethanopterin，H4MPT）依賴(lài)型異化途徑、谷胱甘肽依賴(lài)型異化途徑、真菌硫醇依賴(lài)型異化途徑［59］和甲醛的環(huán)化氧化途徑。

3.2.1 H4F依賴(lài)型途徑 兼性甲基營(yíng)養(yǎng)型細(xì)菌Methylobacterium extorquens AM 1代謝甲醛的四氫葉酸氧化途徑包括三個(gè)階段（見(jiàn)圖11）：第一階段，甲醛和輔因子H4F自發(fā)縮合生成5，10-N-亞甲基四氫葉酸（M-H4F），該反應(yīng)不需要酶的催化。第二階段是M-H4F首先在亞甲基H4PMT脫氫酶（MtdA）的作用下被輔酶因子NADP氧化生成5，10-N-CH=H4F+，然后在次甲基H4F環(huán)化水解酶（Fch）的催化下5，10-N-CH=H4F+和一分子水作用生成10-N-CHO-H4F，10-N-CHO-H4F隨后在10-N-H4F合成酶（Fhs）的催化下產(chǎn)生HCOOH和一分子ATP。第三階段，HCOOH又在NAD+依賴(lài)型甲酸脫氫酶（FDA）的氧化作用下分解為CO2，同時(shí)NAD+被還原為NADH。

3.2.2 四氫甲烷蝶呤（H4MPT）依賴(lài)型途徑H4MPT途徑分為三個(gè)階段（見(jiàn)圖12）：第一階段與THF的甲醛氧化途徑類(lèi)似，甲醛和輔因子H4MPT自發(fā)縮合生成5，10-N-亞甲基四氫甲烷蝶呤（5，10-N-亞甲基H4MPT），但是特異性的甲醛激活酶（Fae）能促使該反應(yīng)加速［60］。第二階段是 5，10-N-亞甲基H4MPT被亞甲基H4MPT脫氫酶（MtdA/Mt?dB）氧化生成 5，10-N-CH=H4MPT+，該反應(yīng)是一個(gè)放能反應(yīng)并且不可逆［61］。第三階段，HCOOH在NAD+依賴(lài)型甲酸脫氫酶（FDA）的氧化作用下分解為CO2，同時(shí)NAD+被還原為NADH。

圖12 依賴(lài)四氫甲烷喋呤的甲醛異化途徑Fig.12 The tetrahy dromethanopterin pathways of foremaldehyde oxidation［59］

3.2.3 谷胱甘肽依賴(lài)型途徑（GSH/MySH） 谷胱甘肽依賴(lài)型途徑（見(jiàn)圖13）分為三個(gè)階段：第一階段，甲醛和谷胱甘肽（GSH）通過(guò)非酶促反應(yīng)自然縮合生成S-羥甲基谷胱甘肽（HMGSH）。第二階段，HMGSH在谷胱甘肽依賴(lài)型甲醛脫氫酶（FADH）的作用下被輔酶因子NAD氧化形成S-甲酰谷胱甘肽（FGSH），同時(shí)NAD+被還原成NADH。隨后，F(xiàn)GSH被S-甲酰谷胱甘肽水解酶（FGH）催化下生成一分子甲酸，并重新產(chǎn)生谷胱甘肽。第三階段，HCOOH在NAD+依賴(lài)型甲酸脫氫酶（FDA）的氧化作用下分解為CO2，同時(shí)NAD+被還原為NADH。

圖13 谷胱甘肽依賴(lài)型異化途徑Fig.13 Glutathione-linked pathways of foremaldehyde oxidation［59］

3.2.4 甲醛的環(huán)化氧化途徑 甲醛與C5分子結(jié)合形成C6化合物從而進(jìn)入代謝循環(huán)（見(jiàn)圖14）。

圖14 甲醛的環(huán)化氧化Fig.14 Cyclic oxidation of formaldehyde［59］

4 展 望

近年來(lái)，關(guān)于內(nèi)源性甲醛對(duì)于機(jī)體健康的影響是生命科學(xué)研究的一個(gè)熱點(diǎn)，理清甲醛在生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)途徑及網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于更好理解和操控甲醛對(duì)機(jī)體的影響有著重要意義。目前，對(duì)于消除過(guò)量的內(nèi)源性甲醛，多數(shù)研究采用甲醛捕獲劑的方法，這些研究需要考慮的一個(gè)因素是：加入的甲醛捕獲劑是否干擾機(jī)體正常的甲醛生化反應(yīng)途徑。因此，采用代謝網(wǎng)絡(luò)研究的方法，對(duì)機(jī)體的甲醛平衡進(jìn)行研究，以及采用抑制內(nèi)源性甲醛產(chǎn)生的方法來(lái)調(diào)控機(jī)體甲醛，是未來(lái)的研究需要考慮的手段。

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