要了解氧气不足的不良影响，只需简单地握住氧气就能一目了然我呼吸的时间太长了。
然而，问题来了:一个人是否也会经历氧气过剩的负面影响?毫无疑问，吸入氧气浓度高于身体所需的空气会导致健康问题，严重的甚至会导致死亡。
尽管在这个问题上的研究数量有限，但科学家们对身体如何检测到过量的氧气知之甚少。格莱斯顿研究所最近进行的一项研究大大扩展了对潜在机制及其对健康影响的科学理解。
这项发表在《科学进展》杂志上的研究结果阐明了呼吸不同氧气水平的空气(从不足到最佳和过量)对小鼠肺、心脏和大脑中各种蛋白质的合成和分解的影响。
值得注意的是，这项研究揭示了一种特定的蛋白质，这种蛋白质似乎在调节细胞对高氧的反应中起着核心作用。
“这些结果对许多不同的疾病都有影响。由于医疗原因，美国每天有超过100万人呼吸补充氧气，研究表明，在某些情况下，这可能会使情况变得更糟。“这只是我们的工作开始解释发生了什么以及身体如何反应的一个背景，”格拉德斯通助理研究员伊莎·杰恩博士说，他是这项新研究的高级作者。
以前关于氧气水平的研究主要是探究氧气不足的分子后果。即使在这个领域，主要的重点是了解低氧水平对特定基因激活或失活的影响。
这项研究建立在该团队之前的研究基础上，该研究发现，过量的氧气会引发含有铁和硫簇的特定蛋白质的降解。这种退化最终导致细胞功能障碍。
为了实现这一目标，研究人员在几周的时间里，将小鼠置于不同的氧气水平下——8%、21%(代表地球通常的大气成分)和60%。
同时，给老鼠提供含有特定形式氮的食物，它们的身体将其整合成新合成的蛋白质。这种氮同位素作为一种“标签”，使研究人员能够确定肺、心脏和大脑中许多蛋白质的周转率——蛋白质合成和降解之间的平衡。
Jain说:“我们非常感谢我们的合作者，他们是这项技术的专家，这项技术被称为小鼠氨基酸的稳定同位素标记。没有它，我们不可能完成这项研究。”
科学家们观察到，与心脏或大脑中的氧气水平相比，氧气水平对小鼠肺部蛋白质的影响更为明显。
他们确定了在高或低氧水平下表现出异常周转率的特定蛋白质。特别令人感兴趣的是一种叫做MYBBP1A的蛋白质，它在高氧条件下积累。MYBBP1A作为转录调控因子，直接影响基因表达。
MYBBP1A在核糖体的合成中发挥作用，核糖体是负责构建蛋白质的细胞“机器”。其他实验表明，在氧气水平升高的情况下，这种蛋白质在肺部的积累可能会影响核糖体RNA的产生，而核糖体RNA是核糖体的关键成分。
目前，Jain的团队正在深入研究MYBBP1A在高氧过程中的精确分子作用，研究它的反应是保护还是有害。
这项研究有可能为针对MYBBP1A蛋白或相关分子的创新治疗铺平道路，目的是减轻高氧的不良影响——类似于低氧条件下针对HIF蛋白的广泛研究工作。
这项开创性的研究引入了一个前所未有的数据集，详细介绍了暴露于不同氧水平的小鼠各种组织中的蛋白质周转率。
研究小组预计，这些发现将成为一种催化剂，激励其他研究人员深入研究氧气过量或不足对身体的影响。这样的研究有可能彻底改变疾病的治疗方法。
