適度水平的活性氧（ROS）有助于細胞功能，如增殖、分化和抗感染，但過量的活性氧則會導致氧化損傷，這也是衰老和老年疾病的基本機制。因此，精確管理細胞的活性氧（ROS） 水平，也就是適當保持氧化還原穩(wěn)態(tài)，是實現(xiàn)健康長壽的目標。

然而，實現(xiàn)這一目標具有很大的挑戰(zhàn)性，因為它不僅要求在正確的時間和正確的位置抑制過量的活性氧積累，而且還要保證適當?shù)幕钚匝跛揭詽M足生理需求。消除活性氧的傳統(tǒng)方法側重于清除效率，已經(jīng)有多種具有抗氧化特性的藥物或酶能夠清除活性氧。然而，如何精確管理活性氧清除劑在體內的綜合作用仍然是一個問題。

近日，四川大學華西醫(yī)院肖恒怡教授團隊在 Signal Transduction and Targeted Therapy 期刊發(fā)表了題為：SeHed, a novel gene expression system with stress-evoked hydrogen peroxide elimination property and anti-aging effect 的研究論文。

可用于清除活性氧的抗氧化劑可分為酶促抗氧化劑和非酶促抗氧化劑。非酶促抗氧化劑在體內的有效性仍存在爭議，這主要是由于無法以合適的濃度遞送到特定的器官或讓其持續(xù)發(fā)揮作用。而對于酶促抗氧化劑，雖然可以實現(xiàn)它們在特定位置的過表達，但這種模式往往并不靈活，容易造成生理傷害。

因此，研究團隊希望能開發(fā)出在體內抗氧化的新方法，能夠在清除活性氧的效率和安全性之間做到平衡。

在這項最新研究中，肖恒怡教授團隊創(chuàng)新性地開發(fā)出了一種基因表達系統(tǒng)——SeHed（Stress-evoked Hydrogen peroxide elimination device，應激誘發(fā)過氧化氫消除裝置），這是一種酶促清道夫表達系統(tǒng)，其特點在于應激誘發(fā)反應和適度的線粒體過氧化氫消除能力。

通俗地說，該系統(tǒng)就像一個自動滅火器，可以在強烈的應激條件下?lián)錅缁钚匝醯谋l(fā)。從而限活性氧的過度積累，又能保持活性氧的生理水平。

SeHed 系統(tǒng)由應激感應啟動子部分（NF-κB結合元件NF8p）和線粒體靶向過氧化氫酶編碼部分（mCart）組成。在遇到額外的應激壓力下，啟動子啟動線粒體靶向過氧化氫酶的表達，該酶是人類過氧化氫酶的改良版本，其特點是缺失過氧化物酶體定位信號，在N端增加了線粒體定位信號。從而實現(xiàn)對線粒體過氧化氫的靶向。

進一步實驗顯示，SeHed 系統(tǒng)可以有效減弱氧化應激誘導的細胞衰老，還能夠減輕氧化應激、緩解組織老化、保護小鼠器官功能。此外，SeHed 系統(tǒng)不會影響細胞分化和抗感染能力，與傳統(tǒng)抗氧化方法相比更為安全。

總的來說，該研究基于精準抗氧化的理念，開發(fā)出了名為 SeHed 的基因表達系統(tǒng)，能夠對線粒體進行適時且適度的過氧化氫清除，從而實現(xiàn)清除活性氧的效率和安全性的平衡。SeHed 系統(tǒng)為精準抗氧化和治療衰老相關疾病提供了新的工具。