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DNA氧化損傷及其在疾病中的角色

2022-01-06

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DNA氧化損傷及其在疾病中的角色

BRENDA KNOX | SEPTEMBER 17TH, 2021 | SCIENTIFIC REVIEW

細胞DNA是一種具有內在反應性的生物分子，它持續(xù)暴露于有可能造成傷害的環(huán)境中。其中，當有氧呼吸和代謝副產物產生的活性氧(ROS)增加時會增加DNA損傷的背景值¹。在DNA氧化損傷的反應中，細胞激活復雜的信號網絡以促進DNA修復和生存或觸發(fā)細胞死亡²。然而，當這些機制失效時，基因組的不穩(wěn)定性會導致疾病的發(fā)生。了解DNA氧化損傷的病理作用對于開發(fā)癌癥、阿爾茨海默病和糖尿病等疾病的有效療法至關重要。

DNA損傷的種類

DNA損傷大致可分為外源性因素引起的損傷和內源性因素引起的損傷。外源性DNA損傷劑包括紫外線輻射，會導致相鄰嘧啶之間形成共價鍵，產生堿基損傷和單鏈斷裂的電離輻射(IR)；煙草煙霧中的化學物質可以轉化為烷化劑，從而導致堿基之間的錯配。內源性DNA損傷的原因包括堿基替換或單堿基插入等復制錯誤，自發(fā)性地堿基脫氨基作用會導致堿基替換。另外氧化應激細胞中自然存在的ROS通過幾種不同的機制破壞DNA¹。

DNA是如何被氧化應激損傷的？

在正常情況下，ROS對細胞的生長和存活至關重要。例如，通過與關鍵信號分子相互作用，ROS驅動增殖、凋亡和鐵穩(wěn)態(tài)等過程，而巨噬細胞和中性粒細胞釋放ROS是抵御入侵病原體的重要防御機制^3,4。然而，在氧化應激(ROS產生和機體抗氧化防御之間的不平衡)條件下，過量的ROS水平已被證明會導致大約100種不同的氧化堿基損傷和2-脫氧核糖修飾¹。在最廣泛研究的活性氧類型中，也就是超氧自由基(?O2?)、過氧化氫(H2O2)和羥基自由基(?OH)，到目前為止，羥基自由基是最活潑的。在H²O²和Fe2+反應過程中產生的羥基自由基，通過加入DNA堿基的雙鍵，從甲基和2`-脫氧核糖糖的C-H鍵中提取氫原子，從而引起DNA損傷⁵。

DNA氧化損傷會引起哪些疾病?

DNA氧化損傷與多種疾病有關，誘發(fā)并參與到癌癥發(fā)生的過程^5,6。值得注意的是，8-羥基-2 '-脫氧鳥嘌呤(8-OHdG)是一種主要的氧化損傷，它被用作氧化應激和癌癥的生物標記物，并經常用于評估患者暴露于致癌物質(如煙草煙霧、石棉纖維或重金屬)后的DNA損傷程度⁷。與氧化DNA損傷相關的其他疾病包括神經退行性疾病，如阿爾茨海默病和帕金森??；自身免疫性疾病，如類風濕性關節(jié)炎和系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SLE)；還有糖尿病，心血管疾病和囊性纖維化。

更好地理解DNA氧化損傷

StressMarq Biosciences為我們提供了多種用于研究DNA氧化損傷及其在疾病發(fā)病機制中的作用的科研試劑。其中包括Anti-DNA/RNA Damage Antibody [15A3] (SMC-155)，該抗體經多種應用驗證，以及DNA Damage (8-OHdG) ELISA試劑盒(SKT-120)，用于比色檢測血漿或尿液等樣本材料中的8-OHdG生物標志物。

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DNA氧化損傷及其在疾病中的角色

IHC analysis using Mouse Anti-DNA Damage Monoclonal Antibody, Clone 15A3 (SMC-155). Tissue: inflamed colon. Species: Mouse.

DNA氧化損傷及其在疾病中的角色

Typical Standard Curve for the DNA Damage (8-OHdG) ELISA kit (SKT-120). Competitive ELISA format, assay range: 0.94 – 60 ng/ml.

References

1.?Mechanisms of DNA damage, repair and mutagenesis, Chatterjee N and Walker GC, Environ Mol Mutagen. 2017 Jun;58(5):235-263

2.?DNA damage and the balance between survival and death in cancer biology, Roos WP?et al, Nat Rev Cancer. 2016 16, 20–33

3.?Reactive oxygen species (ROS) homeostasis and redox regulation in cellular signaling, Ray PD?et al, Cell Signal. 2012 May;24(5):981-90

4.?Mitochondrial reactive oxygen species as major effectors of antimicrobial immunity, Shekhova E, PLoS Pathog 2020 16(5)

5.?Oxidative DNA damage: mechanisms, mutation, and disease, Cooke MS?et al, FASEB J. 2003 Jul;17(10):1195-214

6.?Oxidative Stress and Cancer, Klaunig JE, Curr Pharm Des. 2018;24(40):4771-4778

7.?8-hydroxy-2′ -deoxyguanosine (8-OHdG): A critical biomarker of oxidative stress and carcinogenesis, Valavanidis A?et al, J Environ Sci Health C Environ Carcinog Ecotoxicol Rev. 2009 Apr;27(2):120-39

產品名稱	HSP70 ELISA Kit (High-Sensitivity)高靈敏熱休克70蛋白檢測試劑盒
產品描述	High-Sensitivity Colorimetric detection of HSP70
反應種屬	Dog, Human, Monkey, Mouse, Rat 犬，人，猴，小鼠，大鼠
樣本類型	Cell lysates, Plasma, Serum, Tissue細胞裂解液，血清，血漿，組織
檢測方法	Colorimetric Assay 比色法
試劑盒類型	Sandwich ELISA (Enzyme-linked Immunosorbent Assay) 夾心法
靈敏度	0.038 ng/ml
檢測范圍	0.42 - 27 ng/ml
孵育時間	30 minutes??30分鐘
檢測的樣本數	40 samples in duplicate??40個樣本復孔檢測

生物體受到外界不利或者有害因素刺激時，會發(fā)生快速短暫細胞代謝調節(jié)，此期間細胞內一些正常的基因表達會收到抑制，而一組特殊基因則被激活，并表達增強，這類蛋白被稱為熱休克蛋白（heat shock protein,HSP）熱休克蛋白70（heat shock protein 70, Hsp70）是熱休克蛋白家族研究最為深入的蛋白。Stressmarq公司不僅可以提供多種熱休克蛋白70（heat shock protein 70, Hsp70）相關抗體，也有熱休克蛋白70（HSP70）檢測試劑盒。無論是抗體還是試劑盒，均有大量文獻引用。

文獻引用

Effects of heated hydrotherapy on muscle HSP70 and glucose metabolism in old and young vervet monkeys.

Kavanagh, K., Davis, A.T., Jenkins, K.A. and Flynn, D.M. (2016) Cell Stress Chaperones. 21(4):717-25.

PubMed ID:?27188431?Reactivity?Monkey?Applications:?Plasma

Elevation of serum heat-shock protein levels in amyotrophic lateral sclerosis.

Miyazaki, D. et al. (2016) Neurol Sci. 37(8):1277-81.

PubMed ID:?27112486?Reactivity?Human?Applications:?Serum

The Brewed Rice Vinegar Kurozu Increases HSPA1A Expression and Ameliorates Cognitive Dysfunction in Aged P8 Mice.

Kanouchi, H. et al. (2016) PLoS ONE. 11(3):e0150796.

PubMed ID:?26943920?Reactivity?Mouse?Applications:?Brain homogenates

Muscle Heat Shock Protein 70 Predicts Insulin Resistance With Aging.

Chichester, L., Wylie, A.T., Craft, S., and Kavanagh, K. (2014) J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 70(2):155-62.

PubMed ID:?24532784?Reactivity?African green monkey?Applications:?Plasma and skeletal muscle, and PBMC's

熱休克蛋白抗體清單

貨號	產品名稱	包裝	應用	反應物種
SMC-100A	HSP70?抗體	50 μg	WB \| IHC \| ICC/IF \| ELISA \| FCM \| FACS \| IEM \| Bl \| AM	Hu \| Ms \| Rt \| Bv \| C.el \| Dg \| Ck \| Dr \| Cp \| GP \| Hm \| Mk \| Pg \| Rb \| Sh
SMC-104A	HSP70/HSC70?抗體	50 μg	WB \| IHC \| ICC/IF \| IP \| FCM \| IEM	Hu \| Ms \| Rt \| Bv \| C.el \| Bg \| Dg \| Ck \| Dr \| Fs \| GP \| Hm \| Mk \| Pg \| Pl \| Rb \| Sh \| Xe
SMC-106A	HSP70/HSC70?抗體	50 μg	WB \| ICC/IF \| IHC \| IP	Hu \| Ms \| Rt \| Bv \| Sh \| Dg \| Bg \| Fs \| GP \| Pg \| Hm \| Rb \| Ck \| Xe \| Dr \| Ys
SMC-107A	HSP90?抗體	50 μg	WB \| IHC \| ICC/IF \| IP \| ELISA \| AM	Hu \| Ms \| Rt \| Rb \| Ck \| Dg \| Fs \| Shk \| Hm
SMC-108C	HSP90 alpha?抗體	25 μg	WB \| IHC \| ELISA	Hu \| Ms \| Rt
SMC-109A	HSP90?復合體抗體	50 μg	IP \| ICC/IF	Hu \| Ms \| Rt \| Rb
SMC-110A	HSP60?抗體	50 μg	WB \| IHC \| IP \| ELISA \| FCM	Hu \| Ms \| Rt \| Bv \| Dg \| Ck \| Dr \| GP \| Hm \| Mk \| Pg \| Rb \| Sh \| Xe \| Pl \| Sw
SMC-111A	HSP60?抗體	50 μg	WB \| IHC \| FCM	Hu \| Ms \| Rt \| Bv \| Dg \| Ck \| GP \| Hm \| Mk \| Pg \| Rb \| Pl \| Ba \| T.sp \| Ys \| Is \| Fs
SMC-112A	HSP90?抗體	50 μg	WB \| IHC \| AM	Hu \| Ms \| Rt \| Rb \| Ck \| Pl \| Fu \| Is
SMC-113A	HSP70?抗體	50 μg	WB \| ICC/IF \| ELISA	Hu \| Ms \| Rt \| Bv \| Pg
SMC-114C	HSP25/HSP27?抗體	25 μg	WB \| IHC \| ICC/IF \| IP \| FCM \| FACS	Hu \| Ms \| Rt \| Bv \| Dg \| GP \| Hm \| Sh
SMC-120D	HSP70/HSC70 (植物)抗體	100 μg	WB \| ELISA	Pl
SMC-135C	HSP90 alpha/beta?抗體	25 μg	WB \| IHC \| ICC/IF \| ELISA	Hu \| Ms \| Rt \| Ys
SMC-136C	HSP90beta?抗體	25 μg	WB \| IHC \| ELISA	Hu \| Ms
SMC-137C	HSP90?抗體	25 μg	WB \| IHC \| IP \| ELISA \| AM	Hu \| Ms \| Rt \| Bv \| Pg \| Rb \| Ck
SMC-145C	HSP40, Hdj1?抗體	25 μg	WB \| IHC \| ICC/IF \| IP \| ELISA	Hu \| Ms \| Rt
SMC-147B	HSP90 alpha?抗體	200 μg	WB \| IHC \| ICC/IF \| IP \| ELISA	Hu \| Ms \| Rt
SMC-149A	HSP90 (total)?抗體	50 μg	WB \| IHC \| ICC/IF \| IP \| ELISA	Hu \| Ms \| Rt \| Pl
SMC-150C	HSP40, YDJ1?抗體	25 μg	WB \| IP \| ELISA	Ys
SMC-151A	HSC70 (HSP73)?抗體	50 μg	WB \| IHC \| ICC/IF \| IP \| ELISA \| PLA \| PBA \| AM	Hu \| Ms \| Rt
SMC-161A	HSP27?抗體	50 μg	WB \| IHC \| ICC/IF \| IP \| ELISA	Hu
SMC-162C	HSP70?抗體	25 μg	WB \| IHC \| ICC/IF \| IP \| AM	Hu \| Ms \| Rt \| Am \| Ck \| Fs \| Ys \| Dr
SMC-163C	HSP70?抗體	25 μg	WB \| IHC \| ICC/IF \| IP \| AM	Hu \| Ms \| Rt \| Am \| Ck \| Fs \| Ys \| Dr
SMC-164C	HSP70?抗體	25 μg	WB \| IHC \| ICC/IF \| IP \| AM	Hu \| Ms \| Rt \| Am \| Ck \| Fs \| Ys \| Dr \| Ba \| BS
SMC-166C	HSP40, YDJ1?抗體	25 μg	WB \| IP \| ELISA	Ys
SMC-187C	HSP22?抗體	25 μg	WB \| IHC \| ICC/IF \| ELISA	Hu \| Ms \| Rt
SMC-203B	HSP47?抗體	200 μg	WB \| ICC/IF	Hu
SMC-230D	HSP70?抗體	100 μg	WB \| ICC/IF \| ELISA	Dr
SMC-249D	HSP70?抗體	100 μg	WB \| ICC/IF \| FCM \| FACS	Hu \| Ms \| Rt \| Bv \| Pg
SMC-554D	Hsp90 alpha?抗體	100 μg	WB \| ELISA	Hu
SPC-100D	HSP40?抗體	100 μl	WB \| ICC/IF \| IP	Hu
SPC-102C	HSC70 (HSP73)?抗體	25 μl	WB \| IHC \| ICC/IF \| IP \| Bl	Hu \| Ms \| Rt \| Hm
SPC-103C	HSP70?抗體	25 μl	WB \| IHC \| ICC/IF \| IP \| ELISA	Hu \| Ms \| Rt \| Bg \| Bv \| Dg \| Fs \| Cp \| GP \| Hm \| Mk \| Pg \| Sh \| Co \| Pl \| Shk \| L. am
SPC-104C	HSP90?抗體	25 μl	WB \| IHC \| ICC/IF \| IP \| ELISA	Hu \| Ms \| Rt
SPC-105C	HSP60?抗體	25 μg	WB \| IHC \| IP \| ELISA	Hu \| Ms \| Rt \| Bv \| Dg \| Ck \| Rb \| Hm
SPC-106A	HSP27?抗體	50 μg	WB \| ICC/IF \| FCM \| FACS \| IHC	Hu \| Ms \| Shk \| Dg
SPC-177C	HSP90beta?抗體	25 μl	WB \| IHC \| ICC/IF \| IP \| ELISA	Hu \| Ms \| Rt
SPC-178C	HSP70?抗體	25 μg	WB \| ICC/IF \| ELISA	Hu \| Ms \| Rt
SPC-181C	HSP22?抗體	25 μl	WB \| IHC \| ICC/IF \| IP	Hu \| Ms \| Rt
SPC-184C	HSP40?抗體	25 μg	WB \| ICC/IF	P.fa
SPC-185C	HSP60?抗體	25 μg	WB \| ICC/IF \| IHC	P.fa \| Ba \| Hu
SPC-186C	HSP70?抗體	25 μg	WB \| ICC/IF	P.fa
SPC-187C	HSP90?抗體	25 μg	WB \| ICC/IF \| IP	P.fa
SPC-194C	HSPB2?抗體	25 μg	WB \| ICC/IF	Hu \| Ms \| Rt
SPC-195C	HSP110?抗體	25 μg	WB \| IHC \| ICC/IF	Hu \| Ms \| Rt \| Bv \| Mk \| Hm \| Sh \| Ys \| Shk
SPC-300B	HSP40/DNAJ?抗體	200 μl	WB \| AfP	Alg \| Ba
SPC-301B	HSP70/DNAK?抗體	200 μl	WB	Alg
SPC-304B	HSP101/ClpB NT (植物)?抗體	200 μl	WB	Pl \| Ar
SPC-305B	HSP101/ClpB CT (植物)?抗體	200 μl	WB	Pl \| Ar
SPC-306B	HSP101/ClpB CT (玉米)?抗體	200 μl	WB	Pl
SPC-307D	HSP16.6 (藍藻菌)?抗體	100 μl	WB	Ba
SPC-308B	HSP17.6 (植物)?抗體	200 μl	WB	Pl \| Ar
SPC-309B	HSP17.7 (植物)?抗體	200 μl	WB	Pl \| Ar
SPC-310D	HSP21 (植物)?抗體	100 μl	WB	Pl \| Ar
SPC-311D	HSP70/HSC70 (pan)?抗體	100 μg	WB	Fs \| Mm \| Pl \| Ar \| Ba \| Fu
SPC-312D	HSP70/HSC70 (植物)?抗體	100 μl	WB	Pl \| Ar \| Fs \| Mm
SPC-313D	HSP70 (魚)?抗體	100 μl	WB	Fs \| Slm
SPC-314B	HSP70 (魚)?抗體	200 μg	WB \| IHC \| IP	Fs \| Slm
SPC-315D	HSP70B (植物)?抗體	100 μl	WB \| IP	Alg \| Pl
SPC-316D	HSP90 (鮭魚)?抗體	100 μl	WB	Hu \| Fs \| Slm
SPC-317D	HSP90C (植物)?抗體	100 μl	WB \| IP	Alg
SPC-318D	HSP70?抗體	100 μg	WB	Cr
SPC-743D	HSP70?抗體?(Acetyl Lys77)	100 μl	WB \| ELISA \| ICC/IF \| IHC	Hu \| Ms \| Rt
SPC-744D	HSP70?抗體	100 μg	WB \| ELISA	Hu \| Ms \| Rt
SPC-745D	HSP90 alpha/beta?抗體	100 μg	WB \| ELISA	Hu \| Ms \| Rt
SPC-747D	TbHsp70?抗體	100 μg	WB	Tb
SPC-995D	HSP90AB1?抗體?(pTyr484)	100 μl	WB \| AM	Hu
SPC-1260D	HSP27?抗體?(Ser15)	100 μl	WB \| IHC	Hu
SPC-1261D	HSP27?抗體?(Ser78)	100 μl	WB \| IHC	Hu
SPC-1262D	HSP27?抗體?(Ser82)	100 μl	WB \| IHC \| ELISA	Hu
SPC-1263D	HSP27?抗體?(pSer15)	100 μl	WB \| IHC \| ICC/IF	Hu \| Ms \| Rt
SPC-1264D	HSP27?抗體?(pSer82)	100 μl	WB \| IHC \| ICC/IF	Hu \| Ms \| Rt
SPC-1265D	HSP27?抗體?(pSer78)	100 μl	WB \| IHC \| ICC/IF	Hu
SPC-1266D	HSP90 beta?抗體?(Ser254)	100 μl	WB \| IHC \| IP \| ICC/IF \| ELISA	Hu \| Ms \| Rt
SPC-1267D	HSP90 beta?抗體?(pSer254)	100 μl	WB \| IHC \| ICC/IF \| ELISA	Hu \| Ms \| Rt

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