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环氧合酶，（拉丁语：Cyclooxygenase，简称COX），是一种酶（又名酵素），正式称为前列腺素-内过氧化物合酶（PTGS），它是动物型血红素过氧化物酶家族的成员，也被称为前列腺素G/H合酶 。催化的具体反应是通过短寿命的前列腺素G2中间体从花生四烯酸转化为前列腺素H2 。
目录
概述
环氧合酶在医学上极为常见。药理上，抑制环氧合酶COX可以减轻炎症的疼痛症状 ，这就是非类固醇消炎止痛药的药理方法。“前列腺素合成酶”，有时是用来指环氧化酶。常在发炎部位，发现有大量COX-2存在。是一种酶 （特别是同功酶家族， EC 1.14.99.1 ），负责合成重要的生物激素——前列腺素家族的导介物质。当身体组织受到某种刺激如外伤、感染等会活化环氧合酶，使花生四烯酸大量转变为PGE2、 PGF2α 及血栓素等前列腺素。负责从花生四烯酸中形成前列腺素 ，包括血栓烷和前列腺素。
药物对COX的抑制作用可以缓解炎症和疼痛症状。非甾体类抗炎药 （NSAID），例如阿司匹林和布洛芬 ，通过抑制COX发挥作用。 那些对COX-2同工酶特异的酶称为COX-2抑制剂 。扑热息痛的活性代谢产物（AM404）被认为可以提供大部分或全部镇痛作用，是一种COX抑制剂，并且据信可以提供其部分作用。
在医学中 ，根符号 “环氧合酶 COX”比“ PTGS”更常见。 在遗传学中 ，“ PTGS”已正式用于该基因和蛋白质家族，因为根符号“ COX”已用于细胞色素C氧化酶家族。 因此，在人类中发现的两种同工酶PTGS1和PTGS2在医学文献中经常被称为COX-1和COX-2。名称“前列腺素合成酶（PHS）”，“前列腺素合成酶（PHS）”和“前列腺素内过氧化物合成酶（PES）”是较旧的术语，有时仍用于指代COX。
生物学
就其分子生物学而言，COX-1和COX-2的分子量相似，分别约为70和72 k Da ，并具有65％的氨基酸序列同源性和几乎相同的催化位点。 两种蛋白质都具有三个结构域：N端EGF样结构域 ，小的4螺旋膜锚和核心血红素过氧化物酶催化结构域。两者均形成二聚体。膜锚将蛋白质固定到内质网（ER）和微粒体膜中。
药理学
COX是抗炎药的常见靶标。允许选择性抑制的同工酶之间最显著的差异是， COX-1中的缬氨酸取代了COX-1中 523位的异亮氨酸 。COX-2中较小的Val 523残基允许进入酶中的疏水侧袋（Ile 523在空间上受阻）。药物分子，例如DuP-697和由其衍生的coxib，与该替代位点结合，被认为是COX-2的选择性抑制剂。[1]
经典NSAID
主要的COX抑制剂是非甾体类抗炎药 （NSAIDs）。经典的COX抑制剂不是选择性的，而是抑制所有类型的COX 。 由此产生的对前列腺素和血栓烷合成的抑制作用具有减少炎症的作用，以及解热，抗血栓形成和止痛作用。NSAID最常见的不良反应是刺激胃黏膜，因为前列腺素通常在胃肠道中具有保护作用。一些非甾体抗炎药也是酸性的，可能对胃肠道造成额外损害。
较新的NSAID
对COX-2的选择性是celecoxib ，etoricoxib和该药物类别的其他成员的主要特征。因为COX-2通常是特定于发炎的组织，所以与COX-2抑制剂相关的胃部刺激性要少得多，从而降低消化性溃疡的风险。COX-2的选择性似乎并不能消除非甾体抗炎药的其他副作用，最明显的是增加肾衰竭的风险，并且有证据表明，通过增加甲氧西林可增加心脏病发作 ，血栓形成和中风的风险。前列环素不平衡的血栓烷 （可通过抑制COX-2来减少）。由于这种担忧，罗非昔布（商品名Vioxx ）于2004年被撤回。其他一些COX-2选择性NSAID，例如塞来昔布和依托昔布 ，仍在市场上。
天然环氧合酶COX抑制
像舞茸一样，烹饪蘑菇可能能够部分抑制COX-1和COX-2。已经发现多种类黄酮抑制COX-2。 [10]鱼油提供了花生四烯酸替代脂肪酸。这些酸可通过COX代替促炎性前列腺素转化为某些抗炎性前列腺素 。 [11]Hyperforin抑制COX-1的活性约为阿司匹林的3-18倍。骨化三醇（维生素D）显著抑制COX-2基因的表达。[2]由于可能增加对胃粘膜的损害，因此应谨慎使用低剂量阿司匹林和COX-2抑制剂。 当阿司匹林抑制COX-1时，COX-2上调，这被认为对增强粘膜防御机制和减少阿司匹林的侵蚀很重要。[3]
COX抑制剂的心血管副作用
已发现即使短期使用COX-2抑制剂也会增加患动脉粥样硬化的风险。 2006年对138个随机试验和将近150,000名参与者进行的分析表明，选择性COX-2抑制剂与血管事件发生的风险适度增加有关，这主要是由于心肌梗塞的风险增加了两倍，以及高剂量方案一些传统的NSAID（例如双氯芬酸和布洛芬 ，但不是萘普生）与血管事件风险的相似增加相关。
鱼油（例如，鳕鱼肝油）已被提议作为治疗类风湿性关节炎和其他疾病的合理替代品，原因是鱼油比其他治疗方法（包括非甾体抗炎药）的心血管风险更低。
COX对免疫系统的影响
已显示使用塞来昔布抑制COX-2可以减少人肝癌中EMT减弱的肝细胞中的免疫抑制性TGFβ表达。
应用
经典的非类固醇消炎止痛药
- 阿司匹林
- 布洛芬
- 对乙酰胺基酚（扑热息痛）
- 苯海拉明
原始COX抑制剂 (非类固醇消炎止痛药 ;非甾体抗炎药NSAIDs）
以往COX抑制剂是没有选择性的（即是他们抑制所有类型的COX），有严重不良的副作用，如消化性溃疡和消化不良等 。这可能是由于非类固醇消炎止痛药“双重袭击”所致。除直接刺激胃黏膜（许多非甾体抗炎药是酸）之外，同时亦抑制了有保护胃肠道的前列腺素的合成。
新一代的非甾体抗炎药NSAIDs
选择性抑制是新一代的NSAIDs的主要特点。因为环氧化酶-2特别会引起组织发炎，新的COX - 2抑制剂必须要减少胃的刺激，减轻了消化性溃疡风险。环氧合酶-2选择性抑制剂尚有其他副作用，风险是增加了肾衰竭，也有可能增加心脏病发作，血栓和中风的机会。一些经过改进的COX-2选择性非类固醇消炎止痛药，如塞来昔布 （celecoxib）和etoricoxib ，仍然广泛用在市场上。
视频
参考资料
- ↑ 通过抗炎剂选择性抑制环氧合酶2的结构基础美国国立医学图书馆/国家生物技术讯息中心
- ↑ “维生素D介导的前列腺癌细胞生长抑制的机理：前列腺素途径的抑制”抗癌研究
- ↑ 前列腺素，非甾体抗炎药和胃粘膜保护：为什么胃本身不消化？生理学评论