自由基与疾病
自由基与心脑血管疾病
自由基与心脑血管疾病
氧自由基引起脂质过氧化，导致动脉粥样硬化，这是导致心血管疾病的主要原因。
动脉粥状硬化也就是我们通称的动脉硬化，当人体内的胆固醇碰上自由基，就是动脉硬化的开始。
胆固醇可以分成好的胆固醇和坏的胆固醇，其中坏的胆固醇称为低密度脂蛋白，简称LDL。
LDL很容易被自由基氧化，被氧化的LDL经过一连串的变化，就会形成泡沫细胞，这些泡沫细胞就像我们吃的粥一样，会附着在我们的血管壁上，就像水管里的污垢。
经过日积月累，这层粥状的污垢越积越多，体积也越来越大；当这些粥状物累积到一个程度，就会像山崩一样，破裂成碎片与血管脱离，跌进血液里，当血液碰到这些碎片，会凝聚、堆积、阻碍血液的流动，形成血栓。
血栓会将血管阻塞，如果发生在供应心脏血管的冠状动脉，就是冠心病；如果发生在脑部，就会造成中风。
换句话说，真正形成动脉粥状硬化的是“被自由基氧化的低密度脂蛋白( LDL)”。
细胞膜被氧自由基氧化引起血小板凝集，这是脑血栓、心肌梗死形成的第一步。
自由基在人类疾病中的应用研究
自由基在人类疾病中的应用研究自由基是一种非常复杂的分子，它与人类疾病的联系备受关注。
自由基会导致DNA、蛋白质、脂肪酸等重要生物分子的氧化损伤，从而导致各种疾病的发生。
此外，自由基还在细胞信号传导、免疫反应等重要生理功能中发挥作用。
因此，对自由基在人类疾病中的应用研究具有重要意义。
自由基与癌症癌症是一种主要由突变引起的疾病，而自由基的氧化作用可以引起DNA的突变和损伤。
因此，研究自由基与癌症的关系，有助于人们更好地理解癌症的病理机制，提高癌症治疗的效果。
一些研究表明，自由基可以诱导癌症干细胞的增殖和侵袭能力，并且还可以影响基因表达和细胞周期的调控。
此外，自由基可以破坏免疫系统的正常功能，使人类更加容易受到癌症的侵袭。
因此，研究自由基与癌症的关系，可以为癌症的预防和治疗提供新的思路和方法。
自由基与心血管疾病心血管疾病是一类由心脏和血管病变引起的心脏病和脑血管病。
自由基在血管内皮细胞、平滑肌细胞和心肌细胞中都具有重要作用，可以导致心肌细胞的损伤和死亡，破坏血管内皮细胞的屏障功能，促进血栓的形成。
一些研究认为，体内自由基产生过剩，缺少清除自由基的酶，会导致心血管疾病的发生。
此外，一些抗氧化剂，如维生素E和维生素C等，可以通过清除自由基来预防心血管疾病。
因此，研究自由基的作用机制和动态变化，对于开发新的治疗方案和预防措施具有重要意义。
自由基与神经系统疾病神经系统疾病是一类由于神经元损伤引起的疾病，如老年痴呆症、帕金森病、类风湿性关节炎等。
自由基的氧化作用对神经元的生存和功能发挥有重要影响。
一些研究表明，自由基的氧化作用可以导致神经元的死亡和炎症反应的发生。
此外，自由基还会影响神经元膜的动态变化和突触传递的效率。
因此，研究自由基与神经系统疾病的关系，有望为这些疾病的预防和治疗提供新的方法和手段。
总结自由基是一类非常重要的分子，它与人类疾病的联系备受关注。
自由基的氧化作用可以引起DNA、蛋白质和脂肪酸等重要生物分子的损伤，从而导致各种疾病的发生。
万病之源—自由基
万病之源—自由基1．自由基与癌症长期以来，人们一直致力于对癌变原因不同角度的探索。
自从发现了具有高度不稳定性的自由基能引起的连锁反应后，人们把这种异常的快速生长与自由基联系起来，研究癌变诸过程中自由基的参与问题。
目前的看法是，不少致癌物是在体内经过代谢活化，而后形成自由基并攻击DNA致癌，而许多抗癌剂也是通过自由基形成去杀死癌细胞。
一个正常细胞发生癌变必须经历诱发和促进两个阶段，这就是两步致癌学说。
诱发阶段与自由基关系密切。
自由基作用于脂质产生的过氧化产物既能致癌又能致突变，致癌和致突变在分子水平上的机理是相同的。
促进癌变阶段也与自由基有关，促癌能力与其产生自由基的能力相平行。
在化疗过程中，由于药物的毒性导致细胞内产生大量的自由基，这往往会引起骨髓损伤、白细胞减少，致使化疗减慢、药量减少或被迫停止化疗。
若使用自由基清除剂，则可防止骨髓进一步受氧自由基的破坏，加速骨髓和白细胞量的恢复，有利于化疗的继续。
可见为了预防癌症和治疗癌症都必须清除自由基。
2．自由基与心脑血管疾病氧自由基引起脂质过氧化，导致动脉粥样硬化，这是导致心脑血管疾病的主要原因。
动脉粥状硬化也就是我们通称的动脉硬化，当人体内的胆固醇碰上自由基，就是动脉硬化的开始。
胆固醇可以分成好的胆固醇和坏的胆固醇，其中坏的胆固醇称为低密度脂蛋白，简称LDL。
LDL很容易被自由基氧化，被氧化的LDL经过一连串的变化，就会形成泡沫细胞，这些泡沫细胞就像我们吃的粥一样，会附着在我们的血管壁上，就像水管里的污垢，经过日积月累，这层粥状的污垢越积越多，体积也越来越大；当这些粥状物累积到一个程度，就会像山崩一样，破裂成碎片与血管脱离，跌进血液里，当血液碰到这些碎片，会凝聚、堆积、阻碍血液的流动，形成血栓。
血栓会将血管阻塞，如果发生在供应心脏血管的冠状动脉，就是冠心病；如果发生在脑部，就会造成中风。
换句话说，真正形成动脉粥样硬化的是“被自由基氧化的低密度脂蛋白（LDL）”。
基因与自由基
基因与自由基、健康与SOD酵素一、基因受损是万病之源：随着科技的不断进步，医学界对健康、亚健康和疾病的认识也不断深化，提出了人类疾病新概念——基因病。
基因受损是导致万病之源。
因为基因不能修复，伍千多种疾病不能根除如“癌症”，美国著名病毒学家杜尔贝科教授认为：“人类的DNA序列是人类的真谛，包括癌症在内的人类疾病的发生都与基因有直接或间接有关。
”科学家们对基因与疾病关系的揭示，使人类对疾病的认识深入到一个新的层次，为探索疾病的预防和治疗指明了方向。
二、自由基与疾病的关系：到目前为止，研究人员已发现许多疾病都与自由基有关。
其中研究最多的有：动脉粥样硬化、肿瘤、白内障、辐射损伤与烧伤、衰老、关节炎、病、肾病与肝病等。
自由基与疾病有密切关系。
当人体进行新陈代谢时，体内的氧会转化成极不稳定的物质——自由基，例如：人体为了使食物中碳水化合物转换成为热量而使用氧，在这个生理过程中氧会产生氧化力、非常强的“活性氧”即自由基。
如氧自由基，羟自由基等，它们都是一种强氧化剂，造成体内的氧化。
自由基会破坏细胞膜上的分子，产生更多的自由基，同时开始了连锁反应。
这一连锁反应又称氧化作用，能使细胞膜受损，并肢破坏经细胞中的脱氧核糖核酸（DNA）或称遗传基因，从而使这一系列导致病因进入细胞。
例如：（1）自由基进入细胞破坏了DNA，便会导致癌症的发生。
（2）自由基破坏了蛋白质，便会破坏体内的酶，从而导致炎症和衰老。
（3）自由基破坏了脂肪，便会产生脂质过氧化，导致坳脉粥样硬化，最后发生心脑血管系统疾病。
（4）自由基破坏了碳水化合物，便会使体内的透明质酸降解，产生关节炎。
总之，所有需氧化物（如人类）的生理过程均会产生自由基。
三、自由基何时会产生？随着科学、工业文明的高度发展，环境日渐受到污染，当今人类的膳食以及生活方式的改变均会产生大量自由基受损，引发各种疾病，对人类健康造成伤害，那么自由基在何时会产生具体有如下方面：1、环境因素：（1）空调、冰箱的大量使用，使空气中增加了大量的氟，破坏了过滤紫外光的臭氧层，紫外光的增加产生更多的自由基，破坏皮肤，使皮肤产生皱纹，发生各种皮肤病甚至皮肤癌。
细胞自由基在疾病发生中的作用
细胞自由基在疾病发生中的作用细胞自由基是指一类具有反应活性、未与其他分子结合的单电子或成对电子的高度活性分子。
它们可以在体内的氧化代谢过程或外界环境下产生，包括烟草、辐射、污染等因素。
尽管自由基一般被认为对细胞有害，但细胞自由基在一些疾病的发生中也起着关键作用。
本文将探讨细胞自由基在疾病发生中的作用。
一、自由基如何伤害细胞在正常情况下，细胞内有抗氧化剂来抵消自由基的作用，它们是一类可以捐赠电子的化学物质，能够稳定有单电子的自由基，并防止它们对细胞产生伤害。
然而，当自由基过量时，抗氧化剂就被耗尽了，自由基开始破坏细胞膜、蛋白质和核酸等生理功能物质，损伤细胞机能使细胞死亡或失去正常功能，进而引发一系列疾病。
二、细胞自由基与心血管疾病心血管疾病是自由基导致的疾病之一。
自由基可以引起低密度脂蛋白（LDL）氧化，增加其在血管内膜中的沉积，从而形成动脉粥样硬化。
自由基也可以破坏血管内皮细胞，使其失去正常功能，产生一系列心血管病变，如高血压，心肌梗塞和中风等。
三、细胞自由基与癌症癌症是一个复杂的疾病，环境和基因都起着重要作用。
大量证据表明，细胞自由基在导致癌症的过程中也发挥着关键作用。
自由基可以造成基因突变，特别是在DNA中产生氧化损伤。
这些损伤会导致遗传物质变异，进而导致癌症的发生。
自由基还可以促进癌细胞的生长和扩散，增强肿瘤的恶性程度。
因此，抗氧化剂在癌症防治和治疗中具有显著的作用。
四、自由基与老化老化是生物体内部的一个不可避免的过程，也是多种疾病发生的主要原因。
自由基在老化的过程中起着重要作用。
自由基可以破坏细胞膜，损伤核酸和细胞蛋白质，从而导致整体的细胞功能失调。
此外，自由基还会破坏细胞内能量代谢过程，导致机体内的能量代谢不平衡。
随着年龄的增长，自由基的堆积会促进老化的进程。
总之，细胞自由基在疾病发生中起着至关重要的作用。
尽管自由基一般被认为具有负面影响，但适当的自由基对于机体的生理活动也是必不可少的。
自由基与疾病的关系
西医发展史上的第二次革命——论自由基与疾病关系无论是国内还是国外，SOD都受到科学家和普通百姓越来越多的关注，大量的私人和国家资本源源不断地投入到SOD及自由基的研发中。
SOD的作用其实很简单，只有一个——高效清除自由基。
那么，什么是自由基呢？人们为什么非要除之而后快呢？自由基，化学上也称为“游离基”，是含有一个不成对电子的原子团，它总是试图从其他物质那里夺取的一个电子，使自己形成稳定的物质，因而其化学性质极为活泼，极具攻击性，是机体氧化反应中产生的有害化合物，具有强氧化性，可损害机体的组织和细胞，进而引起慢性疾病及衰老效应。
所有引发自由基的综合因素、尤其是越来越多的外源途径，导致自由基的瞬时增多、过量堆积，而大量自由基就像“高能连锁炸弹”一样，在人体内产生恶性连锁氧化反应，损伤机体的生物大分子和各种细胞成份，降低细胞活性，并使细胞结构和功能遭到破坏，甚至变性变异。
我们了解了自由基在微观分子及细胞水平上的危害，当细胞损伤程度微弱或损伤数量不足时，它往往以我们认为可以忽略不计的轻微不适或查无病因的亚健康状态展示出来，而损伤的积累则会诱发种种疾病。
具体来说，自由基与人体炎症、自身免疫性疾病、辐射损伤、衰老、皮肤疾病、白内障、心脑血管疾病（冠心病、动脉硬化、高血压）、老年痴呆症、脂肪肝、前列腺病、肾病、糖尿病、癌症等密切相关。
下面我们来看看自由基造成损伤的积累后果——各类疾病的具体成因：1、自由基与心脑血管疾病心脏和大脑的动脉血管发生粥样硬化是引发心脑血管疾病的常见原因。
动脉粥样硬化的成因则是：自由基攻击血管壁的“低密度脂蛋白”LDL，使其丢失电子变成“氧化低密度脂蛋白”即坏胆固醇，这时作为人体重要免疫细胞的巨噬细胞就会将这种“坏胆固醇”作为异物吞噬掉，进而形成粥样硬化的斑块。
由于动脉粥样硬化，导致血管腔狭窄，血流受阻，心肌细胞和脑细胞供血不足，容易引发缺血性组织坏死。
缺血所引发的组织损伤是致死性疾病的主要原因，诸如冠动脉硬化与中风。
3、自由基与疾病
自由基与疾病【自由基是万病之源】大家在日常生活中都非常了解，铁在空气中会生锈、钢在空气中会变绿色，银器在空气中会变黑，这就是氧化作用。
大自然中氧化作用是破坏性，如铁生锈若不及时处理、保护，很快就会被腐蚀掉，而人的新陈代谢也是一种氧化，还原过程，自由基就是在这一过程中产生的，也如同人体生锈，如不及时预防处理也会构成对人体损害。
人体本身有一种能力称为“抗氧化能力”来清除多余的自由基，但人随年龄增大或患疾病时清除自由基的能力也随之降低。
所以自由基开始对人的细胞攻击，诱发多种疾病，医学研究证明与自由基有关的疾病有100多种。
脑梗塞、脑出血、颅脑外伤、蛛网膜下腔出血、脑膜炎、脑水肿、老年性痴呆、帕金斯症、多发性硬化，甚至精神分裂症，都应当注意自由基的损伤。
氧自由基不但与衰老有关，而且还和许多衰老有关的疾病有关系，比如动脉硬化症、高血压、骨关节炎、白内障以及帕金森氏病等等。
正常人体内有一套清除自由基的系统，即便如此，这个系统的力量会因人的年龄增长及体质改变而减弱，随着时间的推移，自由基会在细胞内不断积累。
这会致使自由基的负面效应大大增强，从而引起多种疾病发病率的提高。
自由基与疾病的连锁反应自由基与衰老有明显的关系，一些科学家认为自由基是引起衰老的主要原因。
自由基能促使体内脂褐素生成，脂褐素在皮肤细胞中堆积即形成老年斑，在脑细胞中堆积，会引起记忆力减退或智力障碍，甚至出现老年痴呆症。
自由基还可导致老年人皮肤松弛、皱纹增多、骨质再生能力减弱等，还会引起视网膜病变，诱发老年性视力障碍(如眼花、白内障)。
而且，自由基还可引起器官组织细胞老化和死亡。
老年人感觉与记忆力下降、动作迟钝及智力障碍的一个重要原因，就是由于过多的自由基导致了神经细胞数量大量减少。
另外，自由基和脂质过氧化还与肺损伤、艾滋病、癌症、肾病、糖尿病的发生有密切关系，所以寻找消除自由基及抗氧化药物对于保护人类健康具有重大意义。
衰老与自由基1自由基有两个来源：一是来自体外，如环境污染、紫外线照射、室内外废气、烟尘、细菌等等，它们会直接导致自由基的产生；二是来自体内，人体内也会自然形成自由基，它是人体代谢过程的正常产物，十分活跃又极不稳定，它们会附着于健康细胞之上，再慢慢瓦解健康细胞。
《分子药理学》第二章 自由基与疾病
二、自由基对蛋白的损伤
1. 蛋白质活性部位的修饰 2. 蛋白质结构的破坏
休克时中性粒细胞被激活，此过程中出现呼吸爆发 （respiratory burst），在细胞膜NADPH氧化酶催化 下，O2从NADPH获得电子，产生超氧阴离子 。在上 述反应中，NADPH氧化酶的激活起重要作用。正常状 态下，该酶处于静止状态，休克时多种体液因子如补 体、细菌、内毒素、PAF、LT等均可起激活作用。呼 吸爆发产生 后，又可经一系列反应生成H2O2、 OH• 等多种氧代谢产物，但它们的半衰期很短，在细胞外 参与邻近靶分子的反应。因此细胞膜被认为是主要的 损伤部位，而H2O2还能通过靶细胞膜上的阴离子通道， 扩散进入靶细胞，参与细胞内的分子反应，引起细胞 损伤。
2. 脂自由基对蛋白质分子的进攻
在自由基的作用下，胞浆与膜蛋白以及某些酶的分子 可发生交联、聚合或肽腱断裂，使蛋白质和酶结构破 坏、活性丧失。前面已述及，膜的脂质微环境改变， 也影响膜蛋白和酶的功能，如Na+ -K+-ATP酶失活， 使Na+ 内流增多；Na+-Ca2+ 交换增强，使细胞内钙 超负荷。近年来特别注意到，在缺血/再灌注使微粒体 及质膜上的脂加氧酶（lipooxygenase）及环加氧酶 （cyclooxygenase）激活，催化花生四烯酸代谢， 在增加自由基产生及脂质过氧化的同时，还形成具有 高度活性的物质，如前列腺素、血栓素、白三烯等。 许多实验证明，缺血特别是再灌注时血栓素形成增加， 前列环素形成减少，从而产生微循环障碍，与无复流 现象有关。
（3）破坏核酸和染色体 自由基可以导致碱基改变、DNA断裂和染色体畸变，
这些改变80%由OH•引起。OH•易与脱氧核糖及碱基 起反应并使其改变。
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一、自由基对核酸的损伤
1. DNA骨架损伤 DNA骨架损伤 2. 碱基修饰 DNA-DNA、DNA-蛋白交联(cross3. DNA-DNA、DNA-蛋白交联(crosslinks)
二、自由基对蛋白的损伤
1. 蛋白质活性部位的修饰 蛋白质分子的聚合、 2. 蛋白质分子的聚合、断裂
三、自由基对脂质的损伤
对核转录因子KappaB(NF kB)的调控 KappaB(NF(2) 对核转录因子KappaB(NF-kB)的调控
氮自由基NO NO的生理功能 3. 氮自由基NO的生理功能
(1) 内皮依赖的血管松弛因子 (2) 神经信使分子 (3) 免疫效应分子
4.酶性抗氧化剂
维生素E 1. 维生素E 2. 胡萝卜素 维生素C 3. 维生素C 4. 谷胱甘肽 (glutathione GSH)
半醌类自由基( (三) 半醌类自由基(semiquinone radical)
二、自由基的生理学意义
1. 蛋白质活性的调控
(1)氧张力感受 (1)氧张力感受 (2)黄嘌呤脱氢酶向黄嘌呤氧化酶的转化 (2)黄嘌呤脱氢酶向黄嘌呤氧化酶的转化
2. 自由基作为信号分子对基因转录的调控
转录因子AP-1的激活 (1) 转录因子 的激活
1. 膜结构的破坏 2. 脂自由基对蛋白质分子的进攻 3. 过氧化脂质羰基产物对蛋白质分子 的交联作用
第三节
自由基与疾病
一、自由基与放射损伤
1. 高能射线的直接损伤作用 2. 高能射线的间接操作作用 3. 放射损伤的继发效应
二、自由基与缺血-再灌注损伤 自由基与缺血 再灌注损伤
1. 毛细血管内皮细胞的黄嘌呤氧化酶 2. 线粒体 3. 白细胞 4. 儿茶酚胺的氧化
1) FOX/JUN蛋白可逆氧化-还原态的转化调控AP-1的活性 2) Ca2+依赖的AP-1蛋白的转录诱导 3) 通过花生四烯酸代谢介导的AP-1的表达 4) 经丝裂原激活的蛋白激酶(mitogen activated protein kinase,MAPK)介导的AP-1的激活和FOS、JUN基 因的表达
2. 过氧化氢(hydrogen peroxide H2O2) 过氧化氢(
(1) O2的歧化反应 (2) 酶促反应 (3) 羟自由基(hydroxyl radical,OH·) (4) 单线态氧O2(singlet oxygen)
(二) 氮中心自由基
一氧化氮( 1. 一氧化氮(nitric oxide NO) 2. 过氧亚硝基阴离子(peroxynitrite ONOO-) 过氧亚硝基阴离子(
三、自由基与动脉粥样硬化
1. 泡沫细胞的形成 oxLDL的致动脉粥样硬化特性 2. oxLDL的致动脉粥样硬化特性
第四节 机体的抗氧化防御机制
一、活性氧和自由基的清除酶系统
1. 超氧化物歧化酶 2. 过氧化氢酶 3. 谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione 谷胱甘肽过氧化物酶( peroxidase,GSHperoxidase,GSH-PX) 谷胱甘肽转硫酶( S4. 谷胱甘肽转硫酶(glutathione Stransferase GST) 铜蓝蛋白( 5. 铜蓝蛋白(ceruloplasmin)
第六章 自由基与疾病
余 涓
第一节
生物体中的主要 自由基及其生理学意义
一、生物体中的主要自由基
(一) 氧中心自由基
超氧阴离子（ radical） 1. 超氧阴离子（superoxide radical）
(1) 细胞色素P450（CytP450） (2) 线粒体 (3) 吞噬细胞的呼吸爆发 (4) 黄嘌呤氧化酶(xanthine oxidase)