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環氧合酶，（拉丁語：Cyclooxygenase，簡稱COX），是一種酶（又名酵素），正式稱為前列腺素-內過氧化物合酶（PTGS），它是動物型血紅素過氧化物酶家族的成員，也被稱為前列腺素G/H合酶 。催化的具體反應是通過短壽命的前列腺素G2中間體從花生四烯酸轉化為前列腺素H2 。
目錄
概述
環氧合酶在醫學上極為常見。藥理上，抑制環氧合酶COX可以減輕炎症的疼痛症狀 ，這就是非類固醇消炎止痛藥的藥理方法。「前列腺素合成酶」，有時是用來指環氧化酶。常在發炎部位，發現有大量COX-2存在。是一種酶 （特別是同功酶家族， EC 1.14.99.1 ），負責合成重要的生物激素——前列腺素家族的導介物質。當身體組織受到某種刺激如外傷、感染等會活化環氧合酶，使花生四烯酸大量轉變為PGE2、 PGF2α 及血栓素等前列腺素。負責從花生四烯酸中形成前列腺素 ，包括血栓烷和前列腺素。
藥物對COX的抑製作用可以緩解炎症和疼痛症狀。非甾體類抗炎藥 （NSAID），例如阿司匹林和布洛芬 ，通過抑制COX發揮作用。 那些對COX-2同工酶特異的酶稱為COX-2抑製劑 。撲熱息痛的活性代謝產物（AM404）被認為可以提供大部分或全部鎮痛作用，是一種COX抑製劑，並且據信可以提供其部分作用。
在醫學中 ，根符號 「環氧合酶 COX」比「 PTGS」更常見。 在遺傳學中 ，「 PTGS」已正式用於該基因和蛋白質家族，因為根符號「 COX」已用於細胞色素C氧化酶家族。 因此，在人類中發現的兩種同工酶PTGS1和PTGS2在醫學文獻中經常被稱為COX-1和COX-2。名稱「前列腺素合成酶（PHS）」，「前列腺素合成酶（PHS）」和「前列腺素內過氧化物合成酶（PES）」是較舊的術語，有時仍用於指代COX。
生物學
就其分子生物學而言，COX-1和COX-2的分子量相似，分別約為70和72 k Da ，並具有65％的氨基酸序列同源性和幾乎相同的催化位點。 兩種蛋白質都具有三個結構域：N端EGF樣結構域 ，小的4螺旋膜錨和核心血紅素過氧化物酶催化結構域。兩者均形成二聚體。膜錨將蛋白質固定到內質網（ER）和微粒體膜中。
藥理學
COX是抗炎藥的常見靶標。允許選擇性抑制的同工酶之間最顯著的差異是， COX-1中的纈氨酸取代了COX-1中 523位的異亮氨酸 。COX-2中較小的Val 523殘基允許進入酶中的疏水側袋（Ile 523在空間上受阻）。藥物分子，例如DuP-697和由其衍生的coxib，與該替代位點結合，被認為是COX-2的選擇性抑製劑。[1]
經典NSAID
主要的COX抑製劑是非甾體類抗炎藥 （NSAIDs）。經典的COX抑製劑不是選擇性的，而是抑制所有類型的COX 。 由此產生的對前列腺素和血栓烷合成的抑製作用具有減少炎症的作用，以及解熱，抗血栓形成和止痛作用。NSAID最常見的不良反應是刺激胃黏膜，因為前列腺素通常在胃腸道中具有保護作用。一些非甾體抗炎藥也是酸性的，可能對胃腸道造成額外損害。
較新的NSAID
對COX-2的選擇性是celecoxib ，etoricoxib和該藥物類別的其他成員的主要特徵。因為COX-2通常是特定於發炎的組織，所以與COX-2抑製劑相關的胃部刺激性要少得多，從而降低消化性潰瘍的風險。COX-2的選擇性似乎並不能消除非甾體抗炎藥的其他副作用，最明顯的是增加腎衰竭的風險，並且有證據表明，通過增加甲氧西林可增加心髒病發作 ，血栓形成和中風的風險。前列環素不平衡的血栓烷 （可通過抑制COX-2來減少）。由於這種擔憂，羅非昔布（商品名Vioxx ）於2004年被撤回。其他一些COX-2選擇性NSAID，例如塞來昔布和依託昔布 ，仍在市場上。
天然環氧合酶COX抑制
像舞茸一樣，烹飪蘑菇可能能夠部分抑制COX-1和COX-2。已經發現多種類黃酮抑制COX-2。 [10]魚油提供了花生四烯酸替代脂肪酸。這些酸可通過COX代替促炎性前列腺素轉化為某些抗炎性前列腺素 。 [11]Hyperforin抑制COX-1的活性約為阿司匹林的3-18倍。骨化三醇（維生素D）顯著抑制COX-2基因的表達。[2]由於可能增加對胃粘膜的損害，因此應謹慎使用低劑量阿司匹林和COX-2抑製劑。 當阿司匹林抑制COX-1時，COX-2上調，這被認為對增強粘膜防禦機制和減少阿司匹林的侵蝕很重要。[3]
COX抑製劑的心血管副作用
已發現即使短期使用COX-2抑製劑也會增加患動脈粥樣硬化的風險。 2006年對138個隨機試驗和將近150,000名參與者進行的分析表明，選擇性COX-2抑製劑與血管事件發生的風險適度增加有關，這主要是由於心肌梗塞的風險增加了兩倍，以及高劑量方案一些傳統的NSAID（例如雙氯芬酸和布洛芬 ，但不是萘普生）與血管事件風險的相似增加相關。
魚油（例如，鱈魚肝油）已被提議作為治療類風濕性關節炎和其他疾病的合理替代品，原因是魚油比其他治療方法（包括非甾體抗炎藥）的心血管風險更低。
COX對免疫系統的影響
已顯示使用塞來昔布抑制COX-2可以減少人肝癌中EMT減弱的肝細胞中的免疫抑制性TGFβ表達。
應用
經典的非類固醇消炎止痛藥
- 阿司匹林
- 布洛芬
- 對乙醯胺基酚（撲熱息痛）
- 苯海拉明
原始COX抑制劑 (非類固醇消炎止痛藥 ;非甾體抗炎藥NSAIDs）
以往COX抑製劑是沒有選擇性的（即是他們抑制所有類型的COX），有嚴重不良的副作用，如消化性潰瘍和消化不良等 。這可能是由於非類固醇消炎止痛藥「雙重襲擊」所致。除直接刺激胃黏膜（許多非甾體抗炎藥是酸）之外，同時亦抑制了有保護胃腸道的前列腺素的合成。
新一代的非甾體抗炎藥NSAIDs
選擇性抑製是新一代的NSAIDs的主要特點。因為環氧化酶-2特別會引起組織發炎，新的COX - 2抑製劑必須要減少胃的刺激，減輕了消化性潰瘍風險。環氧合酶-2選擇性抑製劑尚有其他副作用，風險是增加了腎衰竭，也有可能增加心臟病發作，血栓和中風的機會。一些經過改進的COX-2選擇性非類固醇消炎止痛藥，如塞來昔布 （celecoxib）和etoricoxib ，仍然廣泛用在市場上。
視頻
參考資料
- ↑ 通過抗炎劑選擇性抑制環氧合酶2的結構基礎美國國立醫學圖書館/國家生物技術訊息中心
- ↑ 「維生素D介導的前列腺癌細胞生長抑制的機理：前列腺素途徑的抑制」抗癌研究
- ↑ 前列腺素，非甾體抗炎藥和胃粘膜保護：為什麼胃本身不消化？生理學評論