生成源头：花生四烯酸过氧化链式反应

• 细胞膜磷脂酰乙醇胺含花生四烯酸，ROS 攻击双键生成 9-氢过氧化物中间体
• 铁离子催化烷氧基裂解，释放 4-HNE 前体 4-氧代-2-壬烯醛，再经醛脱氢酶生成 4-HNE
• 每 10? 磷脂分子产生 1 nmol 4-HNE，对应细胞浓度 100 nM，足以启动应激信号

分子尺寸：156 Da 的亲电子弹

• 碳链长度 9 个碳，C3 位羟基提供氢键供体，C1 醛基与氨基形成席夫碱
• 疏水尾插入磷脂双分子层，LogP 2.1，膜内停留时间 2 ms，可横向扩散 1 μm
• 电镜标记显示 4-HNE 优先聚集在膜筏区域，与 Ras 蛋白共定位系数 0.78

蛋白加合：Michael 加成路线图

• 4-HNE 双键与 Cys、His、Lys 形成 Michael 加合物，速率常数 102–103 M?1s?1
• Cys 反应最快，pKa 8.3 时半衰期 1 min，Keap1-Cys151 被修饰后 Nrf2 立即解离
• 组蛋白 H3-Cys110 加合物阻断甲基化读取器，导致表观遗传沉默， CHIP-seq 峰值下降 40 %

信号开关：ASK1-JNK 与 IKK-NF-κB 双向通道

• 4-HNE 修饰 ASK1-Cys250，解除硫氧还蛋白抑制，JNK 磷酸酶被抑制，p-JNK 持续 4 h
• IKKβ-Cys179 被加合后激酶活性增加 1.8 倍，NF-κB 入核率提升 25 %，IL-6 分泌上升 3 倍
• 两条通路阈值均为 200 nM，低于 100 nM 仅触发抗氧化响应，高于 500 nM 进入凋亡程序

抗氧化刹车：Keap1-Nrf2 负反馈环

• 4-HNE 修饰 Keap1 后，Nrf2 半衰期从 20 min 延长到 120 min，HO-1 表达峰值 6 h
• 细胞内 GSH 被消耗 30 %，4-HNE-GSH 加合物经 MRP1 外排，HPLC-MS 检测上限 5 nmol/10? 细胞
• 外源 NAC 5 mM 可把 4-HNE 清除速率提高 2 倍，JNK 磷酸化水平回落 50 %

线粒体交叉：膜电位与 ROS 正反馈

• 4-HNE 抑制复合物 I 活性 25 %，电子漏增加，ROS 再升高 1.5 倍
• 线粒体膜电位下降 20 mV，开启 PTP 孔，细胞色素 c 释放提前 30 min
• 用 JC-1 检测时，红/绿荧光比值 0.8 设为阈值，低于此值凋亡率 > 70 %

DNA 损伤：加合物与链断裂双模式

• 4-HNE 脱氧鸟苷加合物 8-HNE-dG 每 10? 碱基出现 5 个即可被 LC-MS/MS 检出
• 加合物阻断 DNA 聚合酶 δ，复制叉停滞，γH2AX 焦点数增加 3 倍
• 彗星实验 tail moment 值 25 设为中线，高于 30 说明出现双链断裂

清除酶系：ALDH、GST、AKR 的三重奏

• ALDH3A1 催化 4-HNE→4-HNA，Km 5 μM，速率限制步骤
• GSTA4-4 生成 GS-HNE 加合物，活性 100 μmol/min/mg，可被 GST 抑制剂 EA 阻断
• AKR1B10 还原双键生成 4-HNA，反应速率提升 2 倍，肿瘤组织表达上调 5 倍

检测窗口：50 nM–5 μM 的线性区间

• HPLC-UV 检测限 50 nM，A224 峰面积与浓度 R2=0.999
• 4-HNE-GSH 加合物用 MRM 464→308，定量下限 0.5 nM，适合细胞外排实验
• ELISA 试剂盒线性范围 0.1–10 ng/mL，血清样本稀释 20 倍即可落位